Теплообмен излучением интенсивность

ЛУЧИСТЫЙ ТЕПЛООБМЕН и ИНТЕНСИВНОСТЬ ИЗЛУЧЕНИЯ ПЛАМЕНИ [c.24]

Поверхностные методы предварительного нагрева. При движении сырой заготовки вдоль паровых плит между ними возникает теплообмен излучением и естественной конвекцией, благодаря которому температура поверхности заготовки растет. При двухстороннем подогреве при помощи паровых плит интенсивность нагрева резинотканевых пластин невелика — температура ее поверхности через 20 мин достигает лишь 106 °С при температуре плит 150 °С. [c.478]

В некоторых расчетах теплообменных аппаратов необходимо учитывать тепло, передаваемое излучением. Теплообмен излучением оказывает существенное влияние в случаях, когда конвективный теплообмен имеет малую интенсивность. Примером может служить теплообмен между поверхностью испарительной батареи со свободно движущимся воздухом. [c.346]

Твердые тела обладают сплошным спектром излучения они способны испускать волны всех длин при любой температуре. Однако интенсивность теплового излучения возрастает с повышением температуры тела, и при высоких температурах (примерно при 600 °С) лучистый теплообмен между твердыми телами и газами приобретает доминирующее значение. [c.270]

В конце кислородной зоны вследствие того, что процесс приближается к адиабатному, температура близка к теоретической температуре горения. Под влиянием высокой температуры зола большинства топлив расплавляется. Углеродная поверхность не смачивается жидким шлаком, поэтому капли шлака образуют на ней небольшие шарики (см. рис. 7-12). Образуя более крупные капли, шлак стекает вниз навстречу потоку продуктов сгорания и воздуха и попадает в область все более низких температур. Интенсивный теплообмен с встречным сравнительно холодным потоком приводит к застыванию и грануляции шлака в нижних участках слоя. Постепенно шлак накапливается на поверхности колосникового полотна, образуя так называемую шлаковую подушку. В этой, самой нижней зоне происходит выгорание остатков углерода, поэтому ее часто называют зоной выжига шлака. Слой шлака защищает колосниковое полотно от действия теплового излучения со стороны горящих углеродных частиц, что одновременно с охлаждающим действием дутьевого воздуха обеспечивает надежную работу колосникового полотна. [c.227]

Анализ зависимости вклада теплообмена излучением от температуры стенки и размера капли (см. табл. 2.6 и 2.7, а также рис. 2.7) показывает, что при максимальной температуре, принятой в расчетах, Го = 1000°С в диапазоне изменения радиуса капли 25—2500 мкм относительная радиационная теплопроводность X изменяется от 25—30 % для капель с Rk = 25 мкм до 85—90 % Для крупных капель с Rk = =2500 мкм. Отсюда нельзя делать вывод о более интенсивном радиационном теплообмене в случае крупных сфероидов различие в значе- [c.72]

В то же самое время влияние общей высоты слоя газов над подом на интенсивность излучения пламени в сторону поверхности нагрева при направленном прямом теплообмене значительно меньше, чем при равномерно распределенном режиме, так как главное влияние оказывает 1не общая толщина слоя газов, а толщина той части слоя, которая имеет максимальную температуру и степень черноты. [c.317]

Данный режим теплообмена, строго говоря, не относится ни к одному из трех разобранных случаев, поскольку функции источника излучения и кладки совпадают, но о точки зрения роли кладки в теплообмене и методики расчета этот режим ближе всего к косвенному направленному теплообмену. Интенсивность этого вида теплообмена, как следует из уравнения (210), определяется величиной результирующего потока Чем меньще степень черноты газов, заполняющих муфель, тем, очевидно, интенсивнее теплоотдача ( <7м ). [c.350]

Способность задних сводов отражать или излучать тепло на корень слоя при этом явно преувеличивалась, так как интенсивный теплообмен был бы в этом случае возможен лишь при заполнении этой части объема диатермической (теплопрозрачной) средой, что на самом деле не имеет места, так как значительная толща топочных газов оказывается практически непрозрачной для теплового (инфракрасного) излучения. [c.251]

Рассмотрим полученные данные совместно с кривыми изменения безразмерной температуры по длине факела при установке вертикальной щелевой и турбулентной горелок. Характер изменения температур по оси факела турбулентной горелки Ленгипроинжпроекта и местоположение максимума температур в опытах с различными диаметрами газовыпускных отверстий осталось неизменным (рис. 13). Следовательно, постоянная температура на выходе из топочной камеры при различных диаметрах газовыпускных отверстий обусловлена неизменным распределением температур в топочной камере. Изменение безразмерной температуры по длине факела вертикальной щелевой горелки для разных диаметров и формы газовыпускных отверстий различно (рис. 11, а). При этом переход от круглых газовыпускных отверстий к щели шириной 0,5 мм приводит также к смещению местоположения максимума температуры. Естественно возникает вопрос, не расходятся ли полученные нами экспериментальные данные с результатами исследований [Л. 26, 28] выявившими связь между температурой продуктов горения, покидающих топку, и расположением максимума температур в ней. В этих работах влияние расположения максимума температур на теплообмен в топочной камере рассматривается при неизменной степени черноты факела. В наших же опытах степень черноты факела не могла быть неизменной, так как изменение диаметра и формы газовыпускных отверстий влияет на качество смешения газа с воздухом и, следовательно, на степень светимости факела. Таким образом, в наших опытах изменялось не только температурное поле топки, но и степень черноты факела. Значит, сохранение температуры на выходе из топочной камеры при различных диаметрах и форме газовыпускных отверстий является равновесным результатом двух факторов степени черноты факела и местоположения максимума температур. Действительно, при одинаковых температурах излучение светящегося пламени более интенсивно, чем несветящегося. Но при сжигании несветящимся пламенем достигается более высокая максимальная температура и максимум температур расположен в непосредственной близости от устья горелки (см. рис. 11, а). [c.78]

Закономерности теплового излучения (радиации) описываются законами Стефана — Больцмана, Кирхгофа и Ламберта. В невидимой инфракрасной области с длиной волн 0,8...40 мкм может передаваться большое количество теплоты. Интенсивность теплового излучения возрастает с повышением температуры тела, а при температурах выше 600 °С теплообмен между твердыми телами и газами осуществляется путем лучеиспускания. [c.721]

Теплообмен между поверхностью твердого тела и окружающей его жидкостью осуществляется в основном благодаря теплопроводности, конвекции и излучению. Установлено, что в интервале умеренных температур (впервые открыто Ньютоном) интенсивность охлаждения твердой поверхности приблизительно пропорциональна перепаду температуры между стенкой и жидкостью при условии, что разность температуры не слишком велика. Тогда выражение для количества тепла, [c.22]

Терморезисторы всех трех типов являются одновременно термометрами сопротивления и нагревателями. Теплообмен между терморезистором и стенкой измерительной камеры определяется в основном теплопроводностью газовой смеси. При изменении концентрации метана одновременно изменяются теплопроводность смеси и температура нагрева терморезистора и, следовательно, его электрическое сопротивление. Величина изменения электрического сопротивления и является мерилом концентрации определяемого газового компонента (метана). Однако отдача тепла терморезистором происходит не только благодаря теплопроводности среды, но и за счет конвекции, излучения и теплопроводности токоподводящих концов. Поэтому на интенсивность теплообмена терморезистора со средой, помимо теплопроводности окружающего газа, влияют [c.696]

В последние годы наблюдается интенсивное развитие теории теплообмена. Наряду с дальнейшей разработкой и углублением сложившихся направлений возникли новые научные направления. [К ним, в частности, ОТНОСЯТСЯ теплообмен при течении электропроводных жидкостей и плазмы в электрических и магнитных полях, теплообмен при совместном переносе энергии тепловым излучением и теплопроводностью или конвекцией, теплообмен при наличии химических реакций в потоке газа и на поверхности тела. Интерес к этим проблемам не случаен. Они теснейшим образом связаны с решением таких практически важных задач, как создание магнитогидродинамических генераторов и ускорителей, разработка эффективных методов защиты летательных аппаратов от аэродинамического нагрева, создание высокотемпературных ядерных энергетических установок и др. [c.3]

Для нагревания полимеров с высокими диэлектрическими характеристиками, таких, как полиэтилен, полистирол, фторопласт, используют инфракрасные лучи (лучистый теплообмен). Инфракрасные излучатели в виде ламп, трубчатых элементов или нихромовых спиралей при нагревании их до высоких температур излучают электромагнитные волны. Встречая на своем пути непрозрачные предметы, эти волны поглощаются и лучистая энергия переходит в тепловую. Интенсивность излучения зависит главным образом от температуры излучателя, а количество поглощенной энергии — от степени черноты нагреваемого тела, а также от расстояния до излучателя. [c.100]

При расчетах, связанных с лучистым теплообменом, применяются понятия о лучистом потоке Q, энергии излучения Е и интенсивности излучения I. [c.464]

В рассмотренном случае теплообмен путем излучения протекал эффективнее, чем теплообмен за счет теплопроводности газа. Однако это обстоятельство не имеет общего характера, так как при оценке предполагалось, что и образец и стенки представляют собой черные тела это приводит к повышению реальной эффективности теплообмена. Действительно, во многих работах, выполненных с помощью термовесовых установок, показано, что условия термического равновесия в вакууме, где они принципиально могут создаваться только благодаря тепловому излучению, значительно хуже, чем в присутствии газа, даже если его давление и невелико. Это особенно проявляется тогда, когда газ имеет высокую теплопроводность, например в случае водорода или гелия. Не исключена возможность, что иногда относительно интенсивная конвекция позволяет объяснить эффективность теплоотвода с помощью газа. В ряде случаев [28] нужная эффективность теплоотвода достигается при контакте между реагентом и стенкой, па которой он находится. Скорость такого теплоотвода возрастает при наличии газа. Иногда для облегчения теплоотвода в систему вводят инертный газ, несмотря на то что диффузия химических частиц при этом затрудняется. [c.157]

Передача тепла от газового потока материалу и футеровке печи осуществляется лучеиспусканием и конвекцией. Тепло, получаемое футеровкой, передается открытой поверхности материала также лучеиспусканием, а слоям материала, прилегающим к футеровке — теплопроводностью. Поэтому частички материала подвергаются интенсивному нагреву лишь при попадании на поверхность слоя или футеровки. При оптимальных значениях степени заполнения печи материалом и скорости ее вращения пересыпание частиц смеси осуществляется настолько интенсивно, что обеспечивается практически равномерное распределение температур по толщине слоя. Дальнейшее увеличение скорости вращения печи уже не влияет на распределение температур в массе обжигаемого материала. Характер теплопередачи и количество передаваемого тепла являются неодинаковыми для различных зон вращающейся печи. Передача тепла от газов к материалу в зоне спекания осуществляется в основном на 80—90% путем излучения и протекает весьма интенсивно. В зонах кальцинирования, подсушки и подогрева передача тепла в основном осуществляется при помощи конвекции, в связи с чем для поддержания теплообмена на высоком уровне на названных участках печи должна увеличиваться эффективно действующая теплообменная поверхность (теплообменники, цепи и т. п.). [c.299]

При наличии ледяного покрова интенсивность теплообмена между атмосферой и водной массой резко снижается. Лед и выпадающий на него снег уже при толщине 10—20 см практически прекращают доступ к воде лучистой энергии солнца и исключают встречное излучение. Прекращаются конденсация и испарение с водной поверхности. Нарущается турбулентный обмен теплом непосредственно между водной массой и атмосферой. В результате теплообмен осуществляется через толщу ледяного и снежного покрова путем теплопроводности. [c.298]

Как уже отмечалось, для расчета интенсивности струйного. охлаждения важны параметры полиднсперсной системы капель вблизи охлаждаемой поверхности. При охлаждении высокотемпературных пове рхностей на движение отдельных капель существенно влияет теплообмен излучением. Б связи с неравномерным испарением капли-жидкость на лобовой части испаряется быстрее — появля- [c.124]

Особое значение для теплообмена в рабочем пространстзе высокотемпературных печей имеет кладка. Кладка увеличивает интенсивность теплообмена излучением а несколько раз и в тем большей степени, чем меньше степень черноты пламени. Объясняется это те.м, что при степени черноты пламени меньше единицы поверхность кладки является посредником в теплообмене излучением. [c.273]

В неэкранированных топках котлов старых типов (Шухова, Бабкок-Вилькокс и др.) производительностью до 2 гп1ч возможно применение инжекционных горелок полного предварительного смешения. Для экранированных котлов типа ДКВ и ДКВР производительностью более 2 т/ч рекомендуется установка вертикальных щелевых горелок (конструкция горелки показана на рис. 1). Рациональная компоновка горелок в топке котла ДКВ-2 показана на рис. 23, г. При этой компоновке обеспечивается наиболее интенсивный теплообмен излучением в топочной камере. [c.148]

Все природные газы СССР относятся к группе теплонеустойчивых газов. Поэтому при сжигании природных газов в условиях, когда они проходят период нагрева без доступа воздуха (например, в условиях недостаточного перемешивания), горючий газ подвергается пиролизу и другим превращениям. В результате этого появляются мельчайшие частицы твердого вещества, образующиеся путем агломерации атомарного углерода (в виде сажи). Размеры частиц очень малы приблизительно 0,3 д,. Количество же их огромно, и, раскаляясь, они сообщают факелу ослепительно яркий желтый цвет, характерный для углеводородных газообразных топлив. Создание такого светящегося факела при высокой температуре, например в печах, позволяет в ряде случаев организовать интенсивный теплообмен излучением. Целесообразность применения светящегося или песветящегося факела пламени должна рассматриваться в зависимости от конкретных условий данного теплового агрегата. Предварительное и тщательное смешение любого газа с воздухом в горелке приводит к несветящемуся пламени, что характерно для горелок предварительного смешения. [c.12]

Обеспечение подобных условий достигается применением мощной вентиляции. При этом возникают дополнительные энергетические потери удаляемого горячего воздуха органического растворителя, как высококалорийного потенциального топлива потребляемой энергии вентиляционной системы энергетической яркости (лучистости) облучательных приборов, (ТЭНов) панелей в терморадиационных сушильных установках вследствие понижения температуры поверхности излучения интенсивным теплообменом с воздухом. Кроме того, выбрасываемый в атмосферу отработанный воздух, содержащий пары растворителей, загрязняет воздушный бассейн, ухудшает санитарно-гигиенические ус- [c.445]

Тепловой поток через произвольную элементарную площадку, выделенную в неравномерно нагретом теле, полностью определяется вектором q, который, в свою очередь, зависит только от значения X и grad Т в данной точке. Чтобы рассчитать интенсивность переноса теплоты в окрестности данной точки тела или среды в процессе теплообмена излучением, необходимо учесть энергию, переносимую всеми лучами, проходящими через данную точку. При этом на тепловое состояние любого малого элемента тела или среды непосредственно влияют все другие элементы излучающей системы. Таким образом, интегральным характером процесса теплообмен излучением отличается от теплопроводности. [c.417]

Задача нагрева решается в рамках задач теплообмена излучением, т.е. определяют плотность излучения, на поверхностях теплообмени-вающихся тел по заданным температурным распределениям (прямая задача), либо отыскивают температуры по значениям радиационных потоков (обратная задача). В более общей постановке эти задачи относятся к процессам переноса энергии излучения [5]. Дифференциальное уравнение переноса, определяющее изменение интенсивности излучения в поглощающей и излучающей среде, в стационарном случае имеет вид [c.95]

Например, применение керамических горелок (горелок инфракрасного излучения), в которых сжигание высококалорийного топлива высокой степени очистки осуществляется внутри пористой керамики или в тончайшем газовом слое вблизи поверхности керамики. Целые панели из таких горелок могут заменять собой футеровку, являясь мощным излучателем, обеспечивающим интенсивную теплоотдачу на поверхность нагрева. Собственное излучение тонкого слоя газов в сторону поверхности нагрева незначительно. В данном случае, мы имеем дело с типичным предельным случаем косвенного направленного теплообмена, при котором весь теплообмен обеспечивается излучением кладки. В таких печах отвод газов осуществляется вблизи поверхности нагрева, т. е. в самой холодной части печи, что и обеспечивает высокое значение коэффициента исп.ользования топлива. Применение обычных беспламенных горелок с- керамическим туннелем и направлением продуктов сгорания тонким слоем на футеровку печи также позволяет организовать теплообмен, приближающийся к предельному случаю косвенного направленного теплообмена. В рассмотренных случаях, очевидно, преимущества имеют те виды топлива, которые не склонны в процессе сжигания к сажеобразованию, т. е. топлива, не содержащие в том или ином виде тяжелых углеводородов. [c.76]

Равномерно распределенный теплообмен легче осуществим в топливных печах, так как в них источник излучения может быть равномерно распределен по всему объему рабочего пространства печи. Трудно себе представить, например, электрическую печь сопроти влени-я, в которой резисторы расположены так, что удельный тепловой поток (ккал/м час) одинаков для поверхности нагрева и всех элементов кладки. Важнейшим критерием для выбора топлива служит способность данного топлива давать пла мя той или иной аветимости. Чем выше светимость пламени, тем ниже может быть его температура ( см. рис. 157) для обеспечения одной и той же интенсивности теплоотдачи, а при [c.285]

Используя табличные данные о степени чериоты углекислого газа и водяного пара, можно рассчитывать тепловое излучение газообразных продуктов горения при условии полного сгорания топлива так, например, можно рассчитывать теплообмен поверхностей нагрева водотрубных паровых котлов. Обычно лучеиспуска ние факела бывает на практике гораздо интенсивнее, чем дают расчеты, основанные па определении количеств углекислоты и водяного пара в пламени. [c.510]

Лучистым (теплоперенос излучением) называют перенос теплоты путем электромагнитных колебаний он сопровождается превращением тепловой энергии в электромагнитные волны и обратно. Каждое тело постоянно излучает энергию, причем интенсивность этого излучения, обусловленного сложными возмущениями на атомном и молекулярном уровнях, зависит прежде всего от свойств излучающей поверхности и от температуры. Часть излучаемой энергии при попадании на тело погло-ш,ается им и вновь переходит в теплоту другая часть отражается от поверхности тела или проходит сквозь тело (в конечном счете она поглощается другими телами или уходит в окружающую среду). В результате одновременного излучения и поглощения телом разных количеств энергии происходит теплообмен разумеется, если температура участвующих в лучистом тенлопереносе тел одинакова, то потоки излучаемой и поглощаемой энергии одинаковы, и эффект лучистого теплопереноса отсутствует. [c.476]

Распространяясь прямолинейно со скоростью света, тепловые лучи подчинаются всем геометрическим законам оптики (поглощение, отражение, преломление). Способностью теплового излучения и поглощения обладают все тела с температурой выше О К, т. е. все тела непрерывно излучают и поглощают лучистую энергию. При этом с ростом температуры тела соответственно его внутренней энергии увеличивается интенсивность излучения. Последняя весьма велика у твердых и жидких тел, причем в лучистом теплообмене участвуют лишь их тонкие поверхностные слои и тепловое излучение можно практически считать поверхностным явлением. Газы и пары отличаются объемным характером [c.304]

Сложные теплообменные процессы в неподвижных фильтруемых слоях подробно рассматриваются в [47, 48]. Основная трудность здесь состоит во влиянии естественной конвекции газа (жидкости) внуфи полостей между соседними частицами. Интенсивность такой конвекции часто оказывается сравнимой с интенсивностью других видов переноса теплопроводностью газа и материала частиц, вынужденной конвекцией газа и возможным излучением поверхности частиц и газовых объемов между частицами при температурах выше 600 °С. [c.256]

Трубчатая печь представляет собой огневой нагреватель первичного и вторичного сырья коксования до температуры, требуемой технологическим режимом. На установках в основном применяют радиантно-конвекци-онные двухскатные трубчатые печи шатрового типа. Они имеют две камеры радиации (радиантные камеры) и одну камеру конвекции (конвекционную камеру). Внутри камер расположены трубчатые змеевики. В камерах радиации сжигается топливо, поэтому их называют также топочными камерами. Змеевики, расположенные в камерах радиации, получают тепло главным образом излучением (радиацией). Трубы конвекционной камеры получают тепло главным образом конвекцией — путем смывания их дымовыми газами, поступающими из камер радиации, и частично радиацией (от излучения газов и кладки). Большой объем топочного пространства печи позволяет применять длиннофакельное сжигание топлива и иметь интенсивный лучистый теплообмен. Для равномерного обогрева трубчатого змеевика вдоль боковых стен в амбразурах из огнеупорного кирпича расположены комбинированные форсунки. При сжигании топлива образуется факел, температура, размеры и конфигурация которого существенно влияют на теплоотдачу. Факел представляет собой струю газов со взвешенными в ней раскаленными частицами аморфного углерода, образующимися в процессе горения. [c.48]

Теплообмен в заполненном сьвдучим материалом рабочем пространстве шахтной печи необычайно сложен. В нем принимают участие конвекция, излучение и теплопроводность между соприкасающимися между собой кусками образующего слой материала. Основное количество потребляемого им тепла поступает к поверхности кусков вследствие конвекции, поэтому интенсивность суммарной теплоотдачи в рабочем пространстве печи оценивают, используя понятие поверхностного коэффициента теплоотдачи слоя [Вт/(м -К)], который связан с определяемым опытным путем объемным коэффициентом теплоотдачи [Вт/(м -К)] следующим соотношением = где — поверхность кусков, составляющих 1 м слоя. Эндотермические эффекты технологических реакций и фазовых переходов на поверхности шихты учитывают в виде соответствующих стоков тепла, равномерно распределенных по поверхности шихтовых материалов. С учетом приведенных и многочисленных общепринятых допущений граничные условия процесса нагрева руды и брикетов записывают в виде (в более обобщенном виде с учетом теплообмена излучением в зонально-узловой постановке, см. уравнение (5.77) гл. 5, п. 5.25) [c.317]

При дальнейшем росте теплового напора вся поверхность нагрева покрывается сплошной пленкой пара, отделяющей воду от поверхности металла (prie. 1.3,s). Наступает пленочный режим кипения. Перенос теплоты в этом режиме от поверхности нагрева к воде осуществляется конвективным теплообменом и излучением через паровую пленку. Интенсивность теплообмена здесь относительно низка. В момент начала пленочного кипения тепловой поток, отводимый от поверхности трубы, имеет минимальное значение — второе критическое значение 17кр2. В условиях фиксированного потока теплоты q, подводимой к поверхности нагрева, оба перехода от пузырькового к пле- [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология