Les échanges radiatifs

Pages: 30 (7262 mots) Publié le: 14 décembre 2012
II Echanges radiatifs en milieu urbain

1. La fonction plénoptique ......................................................................................................... 2 2. L’angle solide......................................................................................................................... 4 3. Principe de réciprocité du volume detransfert....................................................................... 6 4. Les sources ponctuelles.......................................................................................................... 6 5. Les sources surfaciques.......................................................................................................... 7 6. Calcul de l’irradiance sur une surface.................................................................................... 9 7. La fonction de distribution de la réflectance bidirectionnelle.............................................. 10 8. La réflexion spéculaire ......................................................................................................... 12 9. La réflectance biconique...................................................................................................... 13 10. La réflexion diffuse de Lambert......................................................................................... 13 11. Les interactions entre surfaces ........................................................................................... 15 12. Discrétisation de l’équation de radiosité............................................................................ 16 13. Le facteur de vue ................................................................................................................ 17 14. Solution de l’équation de radiosité..................................................................................... 18 15. Perspectives dans les systèmes urbains.............................................................................. 19Benoit Beckers Génie des Systèmes Urbains – UTC Cours de Thermique Urbaine (UB10) Octobre 2009

Les échanges radiatifs en milieu urbain 091019

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1. La fonction plénoptique L’essentiel de l’énergie disponible sur terre provient du soleil sous la forme d’ondes électromagnétiques dans un spectre qui va des infrarouges aux ultraviolets, en passant par la lumière visible. La mesure decette dernière est l’objet de la photométrie, tandis que la radiométrie considère le spectre complet. La photométrie s’applique aussi à toutes les sources de lumière artificielle, tandis que la radiométrie s’étend aux divers échanges radiatifs, incluant les sources artificielles que supposent, par exemple, les moyens de chauffage dans les bâtiments. Un échange radiatif se produit dès que deux corps detempérature différente sont mis en présence, même à travers le vide. La théorie générale de la radiosité permet d’étudier les échanges radiatifs, aussi bien entre les différentes composantes d’un four ou d’une maison qu’entre celles d’un satellite. Dans ce dernier exemple, l’avantage est que le nombre de surfaces composant l’objet et son environnement est relativement réduit, mais il s’agitd’éléments très sensibles soumis à des radiations intenses, et l’étude doit être particulièrement précise. En général, elle se scinde en deux parties, l’une considérant la lumière visible et l’autre l’infrarouge. Ces deux parties ne sont pas indépendantes, puisque la lumière absorbée par une surface est ensuite réémise dans l’infrarouge. On conçoit donc, sur cet exemple, qu’il est important de biendistinguer les différentes parties du spectre de la radiation si l’on s’intéresse au bilan radiatif complet, et à l’équilibre thermique qui s’ensuit. Toutefois, c’est dans le domaine limité de la lumière visible que les résultats les plus spectaculaires ont été obtenus ces dernières années, grâce aux différentes techniques de rendu réaliste qui ont permis la création, à partir de scènes virtuelles,...
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