Оглавление:
Теплообмен излучением между твердыми телами
- Интенсивность теплопередачи за счет излучения между твердыми телами в общем случае зависит от физических характеристик этих тел, температуры, расстояния между объектами и их взаимного расположения. Рассмотрим теплообмен за счет излучения в стационарном состоянии между 2 параллельными стенками, которые имеют большую поверхность и разделены небольшим расстоянием, так что показания каждой стенки полностью противоположны (рис. 13.1). Стена частично поглощается и частично разрушается, этот процесс повторяется многократно, она обладает свойством демпфирования.
Показана плотность потока эффективного излучения от первой стенки ко второй стенке, включающая как собственное излучение от первой стенки, так и все его отражения. Аналогично, какова плотность потока эффективного излучения от 2-й стенки до первой стенки?2. От лучистого потока₈, падающего на первую стенку, Audg поглощается и отражается (1-AO / 2 (стена считается непроницаемой). Так… Аналогично, лучистый поток от 2-ой стенки Мы представляем ограничения, полученные из уравнения(13.1) из этих a-Er +(1-да） (13.2） Уравнение и 1) явная форма.
Однако при низких значениях критерия Прандтля она приобретает равную или большую значимость, и в предельном случае можно пренебрегать уже конвективным теплообменом, тогда как теплообмен теплопроводностью ставится основным фактом. Людмила Фирмаль
После простого преобразования, присвоить уравнению выражение (13.2) (13.3） то же самое относится и к Q.、 • ,+*,- Л Е、 А14-Л, — Л, — Л, — Ла Результирующий поток q равен разности dx и dg. С (13.4） (13.5） ^ 1 = е «Сиэн (- с =A₁C, (- B-1 и e₂=b₂C»—^ — В = 1 и к / ОО / * » в ют /2toто ЮО и Затем, подставляя эти выражения в выражение (13.5), вы получаете: Co является излучательная способность абсолютно черного тела. А уменьшение поглощающей способности системы делится по формуле e = A и C = eC, поэтому уравнение (13.6) имеет вид 3-я янв. Где r и Sir-уменьшенная чернота и уменьшенный модуль упругости. Соотношение лучистой системы.
Эти параметры являются Мул.： Если один объект окружен поверхностью другого (рис. 13.2, а), то вся энергия, излучаемая центральным объектом, падает на внешний, но излучение на внешней поверхности падает лишь частично. В Центральном теле оставшееся излучение снова падает на ту же поверхность. Формула для расчета системы таких тел отражает эту особенность теплопередачи излучением Формула (13.9) может быть применена к телу любой формы, но небольшая поверхность должна быть выпуклой. Используя ту же формулу, теплопередача между поверхностями показана на фиг. 13.2, В.
Формула для расчета теплопередачи излучением между произвольно расположенными поверхностями в пространстве (рис. 13.3) выведена на основе теории Ламберта law. In окончательная форма, выражение*записывается как: 113, 1 ⁰ Где e | p = b^,, -приведенная чернота системы. Ep-расчетная поверхность теплопередачи ( / • , или Pr) — f-средний угол *Эта формула является приближением, так как учитывается только первое поглощение, а последующее отражение Неопытный Левый коэффициент, или коэффициент экспозиции, выраженный формулой Ф= — 1-у»ФН -^^.
- Коэффициент излучения учитывает форму и относительное положение поверхности, участвующей в теплопередаче, ее размер и расстояние между поверхностями. Численное значение углового коэффициента определяется с помощью графика, анализа или эксперимента. Для наиболее важных случаев теплопередачи излучением значения этих коэффициентов описаны в справочной литературе. При теплообмене излучением между случайно расположенными объектами расстояние между поверхностями влияет на количество передаваемого тепла, но в предыдущих задачах этот эффект не наблюдался.
Это связано с тем, что в точке источника излучения плотность излучения уменьшается обратно пропорционально 2-й степени расстояния от источника. По мере увеличения размера источника влияние расстояния на теплопередачу уменьшается, а на бесконечно больших поверхностях расстояние между объектами не влияет на теплопередачу. Для замкнутых систем (рис. 13.2) это условие выполняется с конечным размером поверхности.
Для сред с критерием Прандтля, равным или большим единицы, теплопроводность невелика по сравнению с конвективным теплообменом и поэтому в приведенных выше расчетах ею пренебрегают. Людмила Фирмаль
Теперь рассмотрим теплообмен за счет излучения при наличии экрана, который уменьшает интенсивность теплообмена между объектами. Экран обычно сделан из тонкого металлического листа. Воспользуемся формулой (13.8) для сравнения теплопередачи за счет излучения в стационарном режиме между экраном no и параллельной стенкой экрана (рис.13.4). Возьмем C,=C₂= Cv = C.
Если нет экрана、 (13.12） Если имеется экран, то тепловой поток между первой стенкой и экраном выражается формулой: (13.13） Тепло передается от экрана на 2-ю стену (13.14） Если излучательная способность стены и экрана одинакова, то излучательная способность всех систем снижается ₁₁г = SM = SM = SM = ST 2 1 С-С Устойчивое состояние= Если мы уравняем правую часть I₁ = уравнения (13.13) и (13.14)、 Ага. Замена значения RSh1- К формуле (13.13) или (13.14)、 (13.15)） Если мы сравним это уравнение с уравнением (₁₁аа = с » р) (13.12), то установка экрана с той же излучательной способностью, что и стена, вдвое уменьшит тепловой поток.
Аналогичный анализ показывает, что в 2 параллельных экранах тепловой поток уменьшается в 3 раза, а в n экранах-(l + 1).Следовательно, с той же излучательной способностью (13.16） Если излучательная способность экрана и стены не одинакова(C / Cr = / = C.), в 1 экране (13.17） ₁₁афс здесь. л= / =С₁₂.Эти коэффициенты определяются по формуле уменьшения излучательной способности. Используя формулу (13.17), можно легко показать, что уменьшение S повысит эффективность screen. So, если C = 0,3 и Cx = Ca = 5,25, то в 1 экране тепловой поток уменьшается в 32 раза. Является ли увеличение эффективности экрана из-за более низкой излучательной способности из-за повышенной отражательной способности?
Однако уменьшение теплового потока происходит за счет того, что за счет экрана, а также отражения экрана, возникает разность температур, определяющая тепловой поток decreases. In ы =C₂= с 。Кино Поэтому даже. сказал он. Условие (13.1 J)всегда равно d.
Смотрите также:
| Теплоотдача при подводе инородного газа в пограничный слой | Излучение и поглощение газов |
| Радиационные характеристики тел | Излучение светящегося пламени |
