Radyasyon, termal analizde en çok ihmal edilen ve ihmali en çok hataya yol açan mekanizmadır. Sebebi, taşınımın aksine gözle canlandırılmasının zor olmasıdır. Oysa karar hissî değildir; birkaç satır hesapla verilir [1] [2].
Basit ölçüt
Radyasyon ısı akısı mutlak sıcaklığın dördüncü kuvvetiyle artar. Pratikte:
- 60 °C altında ve zorlanmış taşınım varsa genelde ihmal edilebilir
- 100–200 °C arasında doğal taşınımla aynı mertebeye gelir; ihmal etmek %20–40 hata demektir
- 300 °C üzerinde baskın mekanizmadır; ihmal etmek analizi geçersiz kılar
Karar vermenin pratik yolu, yüzeyden radyasyonla ve taşınımla giden akıları elle hesaplayıp oranlamaktır. Oran 0,1'in üzerindeyse radyasyon modele girer.
Zorlanmış taşınım her zaman kurtarmaz
"Fan var, radyasyon önemsizdir" yaygın ve tehlikeli bir kabuldür. Fanın ulaşamadığı ölü bölgelerde yerel taşınım katsayısı düşer ve radyasyon orada baskın hâle gelir. Sıcak noktalar genellikle tam olarak bu bölgelerde çıkar.
Yayıcılık, en az model kadar önemli
Yüzey yayıcılığı (emissivity) çoğu zaman varsayılan bırakılır ve sonuç doğrudan bununla ölçeklenir.
| Yüzey | Yaklaşık yayıcılık |
|---|---|
| Parlatılmış alüminyum | 0,05 |
| Oksitlenmiş alüminyum | 0,2 – 0,3 |
| Boyalı yüzey (renk fark etmez) | 0,85 – 0,95 |
| Anodize yüzey | 0,8 – 0,9 |
Parlak metalle boyalı yüzey arasında on beş kat fark vardır. Bir soğutucuyu boyamak, kimi durumda kanat eklemekten daha etkilidir.
Model seçimi
Yüzeyler arası radyasyon (akışkan saydamsa): görüş faktörü tabanlı yaklaşımlar doğrudur ve kapalı hacimlerde gereklidir.
Katılımcı ortam (yanma ürünleri, buhar, is): gaz radyasyonu hesaba katılmalıdır; yanma odalarında duvar ısı akısının belirleyici kalemidir.
Güneş yükü: dış ortamda çalışan ekipmanda doğrudan ve yayınık bileşen ayrı ayrı tanımlanmalıdır.
Rapora ne yazılmalı
Radyasyonun hesaba katılıp katılmadığı, katılmadıysa bunun gerekçesi ve kullanılan yayıcılık değerleri. "Radyasyon ihmal edilmiştir" cümlesi tek başına yeterli değildir; neden ihmal edilebildiği yazılmalıdır.
Kaynaklar
- Modest, M. F. & Mazumder, S. (2021). Radiative Heat Transfer, 4th ed. Academic Press. ISBN 978-0-323-98406-5.
- ASHRAE Technical Committee 9.9 (2021). Thermal Guidelines for Data Processing Environments, 5th ed. ASHRAE, Atlanta.