[소방기술사] 형태계수와 방사율

[소방기술사] 형태계수와 방사율

문제: 형태계수와 방사율에 대해 설명하시오.

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1. 형태계수 (Configuration)

1) 정의: 열원으로부터 멀리 떨어진 목표물이 받는 복사열류는 배치상태에 따라 방사된 열류보다 감소되는 계수

2) 계산식

$$\phi =\frac{1}{2\pi }\left [ \frac{X}{\sqrt{1+X^2}}tan^{-1}(\frac{Y}{\sqrt{1+X^{2}}})+\frac{Y}{\sqrt{1+Y^2}}tan^{-1}(\frac{X}{\sqrt{1+Y^2}}) \right ]$$

3) 영향인자

- 방열체(Hot Surface)와 수열체(Target)간 기하학적 형상

2.  방사율(emissivity)

1) 정의: 흑체와 비교했을 때 에너지를 방사할 수 있는 물체표면의 효율

2) 범위: 0 ~ 1

3) 관련식

3. 결론

1) 복사에너지는 형태계수와 방사율에 따라 에너지의 크기가 달라진다.

- 형태계수가 클수록, 방사율이 높을수록 더 많은 복사에너지의 전달이 가능하다.

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문제후기

$Q=\epsilon \sigma \phi (T_2^{4}-T_1^{4})$

위 식은 복사열전달 기본식이다. 복사에너지는 방사율($\epsilon$)과 형태계수($\phi  $) 의 함수이다. 즉 이 문제는 '복사에너지에 대해 알고 있냐?'를 묻는 문제이다. 10점으로 출제된 문제로 정의 및 특징 몇줄과 적당한 그림을 그려주면 된다. 마지막 결론으로 방사율과 형태계수가 복사에너지에 어떤 영향을 주는지 서술해주면 된다.