Оглавление:
Излучение и поглощение газов
- Одноатомные и двухатомные газы, состоящие из однородных атомов (водорода, кислорода, азота), обладают малой поглощающей способностью, чаще всего за счет диатермии тел. Другие газы могут выделять и поглощать значительное количество энергии. К ним относятся углекислый газ, водяной пар, двуокись серы, аммиак и окись углерода. Газы имеют линейный спектр излучения и поглощения. Поглощение и выделение газов имеют объемные свойства. Количество энергии, поглощенной (и, следовательно, излученной) газом, зависит от толщины слоя газа и концентрации поглощенных (или излученных) молекул. Концентрацию молекулы удобно оценивать по парциальному давлению Р газа.
Толщина газового слоя и парциальное давление газа в равной степени влияют на количество молекул, участвующих в теплопередаче, поэтому степень черноты газа и его поглощающая способность могут быть выбраны в соответствии с параметром p1.Где I-средняя длина пучка * в газовом слое. Значение I рассчитывается для различных форм объема газа и описывается в справочнике. Например, для куба с ребром a значение/ = 0.6 a.
Такая определяющая температура, которая является только функцией Рг, должна рассматриваться как первое приближение, поскольку следует ожидать, что теплообмен в жидкости с переменными характеристиками зависит от того, как эти свойства изменяются в зависимости от температуры и давления. Людмила Фирмаль
Энергия, выделяемая из газа, меньше 4 градусов пропорциональна абсолютной температуре. Поэтому при использовании формулы оценки лучистой энергии、 (13.19） e-значение, следовательно Пожалуйста, выберите в соответствии с температурой.%= Я(т, П1). Наиболее часто изучается теплообмен за счет излучения Н₂О и СОА, содержащихся в продуктах сгорания углеводородных топлив. Для смесей, содержащих эти газы, чернота определяется по формуле (13.20 я)） Последним членом этого уравнения является эффект взаимного поглощения, поскольку полосы излучения и поглощения спектров СО₂ и Н₂О частично совпадают, взаимное поглощение уменьшает эмиссию смешанных газов.
Численное значение черноты углекислого газа и водяного пара было получено экспериментально Хотгелем и Эгбертом при температуре давления Р = I бар и до 2000°С. 15) высокое давление. график определения»со» показан на рисунке. 13.5. В водяном паре парциальное давление влияет на черноту немного больше, чем средний луч length. So … ВН о = 1 — (1-ВН. о) ’ 1, n = 1 4-трн. о Где m-коэффициент, учитывающий влияние давления воды Пар в ЕС Рисунок 5 показывает график для определения vn, o и n. 13.6 и 13.7. 1 = 0-2000°С, чернота бесконечно толстого слоя газа ext. О-0,75-0,4 и сумма,= 0,32-0,2.
- Рисунок 13.5 Количество лучистой энергии, выделяющейся из газа, определяется уравнением (13.19). Но на практике теплопередача за счет излучения между газом и оболочкой более важна. Площадь поверхности в единицу времени тепло, передаваемое газом, содержащим CO₂ и н₂оо на 1 квадратный метр, можно определить по эмпирической формуле. (13.21、 Здесь ча-это степень существенной черноты стен. L.-газопоглощающая способность при температуре стенки. Эффективная чернота стены больше действительного значения, так как не только стены излучают, но и отражают часть излучения противоположной части оболочки.
Степень эффективной черноты стен можно рассчитать по следующей формуле: Поглощающую способность газа Lr можно принять равной черноте газа e, которая рассчитывается по уравнению (13.20)при температуре стенки. Для некоторых расчетов удобно использовать формулу (13.21 (13.22） Где ep =her e’g-убывающая степень черноты system. It является эффективной степенью черноты газа. Если уравнять правую часть уравнения (13.21) и (13.22)、 (13.23） Кроме COn и H / O, экспериментальная зависимость 80h, CO и Ln, e = /(T, p1), 116]. В ракетном двигателе максимальный тепловой поток Пройдет!
Вместо средней интегральной температуры 1В необходимо брать логарифмическую среднюю температуру жидкости у входа в трубу и на выходе из трубы. Людмила Фирмаль
Эго излучение достигается в камере сгорания и уменьшается Продолжайте движение по траектории двигателя в зависимости от снижения термодинамической температуры газа. Для приближенной оценки распределения теплового потока, передаваемого излучением по длине сопла, можно предположить, что до сечения сопла 4 = 1,2 ycr. Плотность теплового потока такая же, как и плотность критического сечения камеры сгорания: 0,5: ₁Л, и= = 1,5 Ив |сверхкритическая часть достигает 0,1 uul. Если ракетное устройство войдет в плотный слой атмосферы с большой скоростью, воздух за ударной волной может нагреться.
В этих условиях, даже если значения черноты диссоциированного и ионизированного воздуха очень малы, можно уменьшить температуру воздуха от горячего воздуха. Поверхность ракеты будет увеличиваться с увеличением скорости и уменьшением полета altitude. In расчеты основаны на экспериментальных данных для отдельных газов, черноты при «T = 12 000» K и нормальной плотности воздуха Слой толщиной, равной расстоянию от поверхности ракеты до ударной волны, составляет около 0,1. Т-8 (XX)°К и Нормальная плотность воздуха е= 0.05.По мере уменьшения плотности воздуха, значение e уменьшается соответственно.
Смотрите также:
| Радиационные характеристики тел | Излучение светящегося пламени |
| Теплообмен излучением между твердыми телами | Теплообмен излучением с Солнцем и Землей |
