Оглавление:
Теплообмен излучением между твердыми телами
- Теплообмен излучением между твердыми телами Параллельная пластина Закон Стефана- »Больцмана позволяет определить плотность собственного излучения, которое возникает в поверхностном слое тела и полностью определяется температурой и физическими свойствами. Если тело участвует в теплообмене с
излучением от других тел, количество лучистой энергии от подушки падает снаружи на рассматриваемое тело. Часть энергии падающего излучения в количестве A-подушки организмом поглощается и преобразуется в его внутреннюю энергию. отражается от тела. Сумма собственного и отраженного излучения, испускаемого конкретной поверхностью тела, называется эффективным (фактическим)
излучением. фф〜〜соб «» КЯ ^^ wad = СоCo6 + A) / Эффективное излучение зависит не только от физических характеристик и температуры конкретного тела, но также от физических характеристик, температуры и спектра излучения других окружающих тел. Это также зависит от формы, размера и относительного положения тела в пространстве. В результате
Остальная часть лучистой энергии в количестве H £ прокладок Людмила Фирмаль
физические свойства эффективного излучения и собственного излучения не совпадают, а их спектры различны. В случае черного тела £ 0φ = Е’соб, потому что это Еотр = 0. , Рассмотрим теплообмен излучением между двумя серыми параллельными пластинами, разделенными прозрачной средой. Поскольку размеры пластин намного больше, чем расстояние между пластинами, излучение
одной из пластин полностью попадает в другую. Поверхность пластины соответствует закону Ламберта. Значение: температура пластины Tx и G2, коэффициент поглощения, L2. Собственное излучение пластины, x и £ 2, определяется по закону Стефана Больцмана. Эффективное излучение пластины составляет £ 1eff, а £ 2eff — коэффициент излучения C3 и C2. 7 > Предположим, T2. Первая
пластина излучает вторую энергию. Вторая пластина поглощает часть этой энергии, а часть отражается обратно на первую пластину. Опять же, первая пластина поглощает деталь и излучает вторую. Общий лучистый поток первой пластины, состоящей из собственного излучения £ x и отраженного излучения второй пластины (1-A!) £ 20 ph, можно получить из уравнения * «^ gef =» b A d) Решение этих двух
- уравнений для £ 1eff и £ 2eff • p _ Ex + E2-ax. p, E, + E2-AЁE 1. -‘Lx + Ar-Ah At ‘*** «L,> lt # Тепловое излучение, получаемое второй пластиной, определяется выражением , замена Ценность и правильное производство Преобразование, мы получаем A2EL-AHEX _ ^^ (G ^ KY) * -. ГГ | / Ю6) Г— (7Vioo> * или (Ft / 100) 4 ~ (7U 100) * <7 = Аг .; .., -12. •;, / ba. , Я, 1. т. l-; r «t„ … L, L2C3 cs. AuA2Sa \ Su Sg Cs Следовательно, тепловое излучение между параллельными поверхностями Q = Sir [(7У100) 4- (7У100ЧF, (29-12)), где \ -Ср = 1-j-f — уменьшение излучательной
способности. Cx + Cr-C, — ■ — :. ; Вместо Spr в расчете можно применить уменьшение черноты системы тела в следующей форме: •••• s == p C * ‘• ■ •• — * -. «•. = -L.- • «• (29-13) Где tnp — … один из них находится внутри другого Технологии часто должны решать проблему передачи тепла от излучения, когда один объект находится
уменьшенная чернота системы. .®ir = G -Б — я Теплообмен излучением между объектами Людмила Фирмаль
внутри другого (рис. 29-4). Внутренняя поверхность тела выпуклая. Внутренняя поверхность внешнего тела изогнута. _ • Значение внутреннего тела представлено ……, Cu elt Tlf Fl, а значение внешнего тела представлено A2t. C2, fc2 »T2t Fa. В отличие от теплообмена между параллельными пластинами, в этом случае только часть φ от эффективного излучения внешнего объекта падает на внутренний
объект. Оставшаяся энергия излучения (1- <p) падает на внешнюю поверхность. • Эффективное излучение в теле состоит из собственного излучения и отражений, отраженных от внешнего тела. , , £ 1Ep = £ rA +. (1-A,) Φ £ 2eff. (А) Эффективное излучение внешнего объекта состоит из собственного излучения, отраженного от внутреннего объекта, и собственного отраженного излучения •. £ 2Ef =. E2F2 + (1-A 2) £ 1eff + ‘. ; + (I-At) (\ ~ Φ) £ 2eff. (В) Рисунок 29-4 Количество тепла, передаваемого
излучением между объектами, составляет ■ 2ef ‘ Q = £ LEF- £ Решите уравнения (а) и (б) вместе. Подстановка £, ef, £ 2eff в последнее уравнение дает * C | F2 \ Cr Указывает значение C8J Я Через C Вверх * ) Во-вторых, теплообмен излучением между объектами определяется по уравнению, если один из объектов находится внутри другого Q = CapFl 1 (77100) * — (77100) 4. , (29-15) Когда я применяю уменьшение черноты системы объектов в расчете вместо чашки, уравнение
теплопередачи из-за излучения имеет вид Q —- C. FMTLY ^ YI (29-16) 4 L + A7_L,). Lviooj yoo) J 1 L • ej • F2 \ e) Если поверхность Fx мала по сравнению с поверхностью F2, отношение FJF2 приближается к нулю, Cup = Ct, и уравнение нагревается. Обмен принимает форму Q-Cr [(Т ^ / 100G- (29-17). Любое тело Аналитический вывод уравнения теплопередачи излучением между двумя «случайно
расположенными объектами» очень сложен и может быть решен только в особых случаях. Теплопередача из-за излучения между двумя произвольными объектами (рис. 29-5) рассчитывается по следующей формуле: CiC Y / Y Cs [{100) COS (pi’COS (p2 I / 2. dF2, (29-18) -ShCHN Fi ft В С Где сниженный коэффициент выбросов Чтение этой системы тела; J ^ i ^ cos —X Ft f i XdF2 — Угловая излучательная способность. Это
геометрическое свойство и зависит от размера и формы радиаторов и их взаимного расположения. Вычисление углового коэффициента определяется графически, даже в простейшем случае, потому что это очень математически сложно. При решении технических задач угловой коэффициент обычно получается из таблицы. Рисунок 29-5 объектами» очень сложен и может быть решен только в особых случаях. Теплопередача из-за излучения между двумя произвольными объектами (рис. 29-5) рассчитывается по следующей
формуле: CiC Y / Y Cs [{100) COS (pi’COS (p2 I / 2. dF2, (29-18) -ShCHN Fi ft В С Где сниженный коэффициент выбросов Чтение этой системы тела; J ^ i ^ cos —X Ft f i XdF2 — Угловая излучательная способность. Это геометрическое свойство и зависит от размера и формы радиаторов и их взаимного расположения. Вычисление углового коэффициента определяется графически, даже в простейшем случае, потому что это очень математически сложно. При решении технических задач угловой коэффициент обычно получается из таблицы. Рисунок 29-5
Смотрите также:
Решение задач по термодинамике
| Основные законы теплового излучения | Экраны |
| Степень черноты полного нормального излучения для различных материалов | Сложный теплообмен |
