Intercambio térmico radiante en mezclas de H2O y CO2

• Camaraza-Medina, Yanan ^[1]
  1. [1] Universidad de Guanajuato

     Universidad de Guanajuato

     México

     
• Localización: Ingenius: Revista de Ciencia y Tecnología, ISSN 1390-650X, ISSN-e 1390-860X, Nº. 32, 2024 (Ejemplar dedicado a: july-december), págs. 36-47
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Radiative heat transfer in H2O and CO2 mixtures
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• Resumen
  • español

    En este trabajo se presenta una solución aproximada para evaluar el intercambio de térmico por radiación a través de un medio participante gaseoso compuesto por  y , la cual es válida para valores del producto de la presión total y la longitud característica del haz de radiación  desde  hasta  y temperaturas (T) desde 300 K a 2100 K. Para la aproximación de las SA disponibles es utilizado el método de ponderación de raíces de Spence. Para cada juego de valores PL; T es calculado el valor de emisividad y absortividad espectral exacta  y  para la mezcla de gases mediante la solución analítica (SA) y el valor de la emisividad y absortividad de la mezcla  y , usando el método gráfico de Hottel (MGH) y la solución aproximada propuesta. El peor ajuste de correlación se corresponde al MGH, con errores medios de 15 % y 20 % para el 54,2 % y 75,3 % de los datos evaluados, respectivamente, mientras que método propuesto proporciona el mejor ajuste, con errores medios de 10% y 15% para el 79,4 % y 98,6 % de los datos evaluados. En todos los casos, el acuerdo del modelo propuesto con los datos experimentales disponibles es lo suficientemente bueno como para ser considerado satisfactorio para el diseño práctico.

  • English

    In this work, an approximate solution is presented to evaluate the heat exchange by radiation through a gaseous participating medium composed of  and , which is valid for values of the product of the total pressure and the mean beam length (PL) from 0.06 to  and temperatures (T) from 300 K to 2100 K. To approximate the exact solutions, the Spence root weighting method is used. For each set of PL; T values, the values of exact spectral emissivity and absorptivity  and  for the gas mixture are calculated using the analytical solution (AS) and the values of the emissivity and absorptivity of the mixture  and , using the Hottel graphical method (HGM) and the proposed approximate solution. The weaker correlation fit corresponds to the HGM, with mean errors of ±15 % and ±20% for 54.2% and 75.3 % of the data evaluated, respectively, while the proposed method provides the best fit, with mean errors of ±10% and ±15% for 79.4% and 98.6 % of the data evaluated, respectively. In all cases, the agreement of the proposed model with the available experimental data is good enough to be considered satisfactory for practical design.