Оглавление:
Теплообмен излучением в реальных газах и парах
- Во-первых, подумайте о конкретном слое поглощающего в этом случае интенсивность l / k излучения уменьшается только в результате поглощения (в этом направлении), а само излучение в слое значительно меньше внешнего излучения, которое ослабляется средой. (X1II-66） Полученное уравнение (X111-66) является содержанием закона Бугера.
Используйте этот закон для определения поглощающей способности слоя (Xii1-67） Где С и-интенсивность излучения на входе и выходе слоя соответственно. Представьте себе (XII1-66) — 70 — = — Б. Для однородной среды с Интегралом (XIP-68), с постоянным коэффициентом поглощения по длине пучка I, это выглядит так: ЛН / х = — ХХ г-xKl +С. (ХІІІ-69） Я =ОС = в/?Определите интегральную константу в (XI11-69), чтобы заменить ее значение (ХІІІ-70） (XIII-67) и (X1II-70) для получения формулы поглощающей способности слоя толщиной I. А ^ = 1 — е . (ХІІІ-71）.
Основанием для введения данных величин является то, что через них производство энтропии выражается в простой форме. Людмила Фирмаль
Если слой рассматриваемой среды находится в состоянии радиационного равновесия= 0), то на основе закона Кирхгофа、 (ХІІІ-72） Куда? Черная степень слоя в том же направлении Только три атомных газа поглощают и высвобождают энергию излучения значительно. Одноатомные и двухатомные газы практически прозрачны для всех длин волн теплового излучения и не излучают никакой энергии как таковой Наибольший практический интерес представляет трехатомный газ.
CO3 газ и водяной пар H, O. внутри таблицы. XI1I-I показывает диапазон длин волн 3-х полос спектра наиболее важных с энергетической точки зрения углекислотных паров [45]. Полоса пропускания излучения AX (таблица XIII-1) зависит от температуры при прочих равных условиях. На рисунке КШ-13 показана зависимость Кофор от произведения плотности газа р и толщины слоя I. I составляет Р / = 2,4 кг / СМГ. На рисунке показаны 4 полосы излучения, представляющие соответствующие средние длины волн. На этом рисунке показано влияние температуры газа на температуру поглощения[Dx 1111].
При повышении температуры ширина Поло увеличитсядля указанной длины значение увеличится Весь поток излучения плотность потока излучения кости В эксперименте было показано, что для r-пара, как и в случае твердых тел, плотность естественного потока излучения Er пропорциональна примерно 3 градусам температуры, а не 4-му. Газ и пар не соответствуют законам Стефана Больцмана (XIII-34).Однако для удобства, особенно при расчете теплообмена между твердым телом и газом, уравнение собственной радиационной плотности газового слоя .
Er с температурой Tg и удельным значением pl (P-давление газа, I-толщина слоя) имеет 4-й порядок.、 (Xii1-73） Где er-Интеграл черноты газа. Чтобы воспользоваться формулой (XIII-73), нужно знать значение. Подумайте, как принять это решение. Предположим, что затухание интенсивности излучения, проходящего через газовый слой, прямо пропорционально числу молекул, встречающихся на пути луча, причем число этих молекул принимает вид давления газа p (плотность p), (XIII-71) при определенной температуре или концентрации на единицу объема слоя Aₖ=eₖ=(XIII-74）.
- Здесь коэффициент пропорциональности зависит от температуры и природы газа. Таким образом, полоса поглощения конкретного газового слоя для конкретной длины волны Lx и степень почернения gk будут зависеть от следующей величины. Λ|,= ех = /(тг, по.(XIII-75） Интеграл газовой черноты всех полос поглощения газового спектра при определенных значениях температуры Tm, давления p, толщины слоя I можно представить следующим образом: (Xi11-76） Здесь 1 м-спектральное излучение абсолютно черного тела, которое определяется по закону планка. Если функция (XIII-75) известна, то можно найти е из (XIII-76).
Для реального газа, зависимость (Xii1-77） экспериментально требуется tᵣ= f (Tᵣ, pl). В (XI P-77) длина пучка / считается одинаковой во всех направлениях, поскольку излучение исследуется в полусфере от излучателя в середине base. In на практике форма количества выделяемого газа меняется. Поэтому вводится понятие эффективной длины луча. Приблизительное значение может быть определено из выражения (Xii1-78） Где V-объем, занимаемый испускаемым газом.
В рамках классической неравновесной термодинамики описание необратимых процессов происходит при помощи термодинамических сил и термодинамических потоков. Людмила Фирмаль
F-площадь внутренней поверхности оболочки, содержащей газ. На рисунке XIII-14 показана температура (абсолютное давление 1 кг! Чернота излучения ЭКО для см2= 1-10*), различные изотермические слои диоксида углерода COa для температуры T и экспериментальная зависимость величины rcog I (pcO-парциальное давление диоксида углерода в этой газовой смеси) кг! м= * На рисунке Хш-16 показана температура T и РН черного градуса EH Water Water Water водяного пара. экспериментальная зависимость смесительной зависимости значений давления o / mixed pci = 1 ata .
Эти данные были искусственно сведены к частному идеальному случаю, используя парциальное давление пара pH. — **O’ — только таким образом многие исследователи [601] смогли обобщить результаты измерений и представить их в виде равномерных кривых рисунка. XSh-16.To получают черноту газовой смеси, включающую следующее Удельное парциальное давление рН, водяного пара, o> 0.Эн, ну надо же. Значения xsh-16, умноженные на поправочный коэффициент Cu, o, — Sn, o, определяются по графику, приведенному на рисунке. XIII-17、.
Чернота смеси, содержащей газ CO, в то же время, H, O, может быть определена из уравнения. (HP1-79） И затем 1,6. С» / » вай да Мой… 0.6 ух… // 7. 2 4 0.6 от Инжир.^ измерение водяного пара hjo на графике pH ₀ *О и peM = O, 98-IOs n /m1 То есть получается, что она меньше суммы значений углекислого газа и водяного пара черного цвета. Такая ситуация объясняется тем, что происходит частичное взаимное поглощение лучистой энергии компонентами смеси СО2 и Н2О. значение Аэг можно определить по диаграмме, приведенной на рисунке. XIII-18.
Предположение упрощения-изотермический газ[901.Предположим, что объем газа имеет температуру 7\, среднюю черноту e, (G), поглощающую способность Ar, и газ окружен оболочкой с площадью внутренней поверхности F. Oh, (G₂). Ци, определить количество тепла, передаваемого от газа к стене 21.= ?■> .. = «21, (XIII-80） Ци., ₜ, Qₐ.определите aph. Если объединить (XIII-18) и (XIII-19), то получим Q = EF、?1,. рН = Е1, »> Б + 2″ р = 2..co₆+ ?EO (1-A) — (ХШ-81） От (КП1-20) Qп.₃ = Ql, eo6-A 2..co «. Откуда?
Подставляя последнее выражение (ХШ-81), принимая во внимание Q > ：- = FiiPtT, получить о газе Это как стена. (XI С-82） (ХІІІ-83） При объединении (XIII-80, ХШ-82 и хп1-83)、 8и(а) д.8, (Д） Q₁ ₌ p ° 1⁸ А1 (т)⁺а -, (ТДж (XI С-84） (7 ) » Aₜ(Т₂)ande, (г.)»л «(л), предполагая (xii1-84)следующие форматы могут быть преобразованы. Qₙ^FAₗₜa, (Т {- ТЛ), (Синь-85） Вот, Лц= ———-происходит снижение поглощающей способности. — 4_ _ L_i для газа и стены. ■ 4 С Л、 Инженерный метод расчета теплопередачи излучением между газом и стенкой (Q Engineering 2) имеется в специальной литературе.
Смотрите также:
