Лучистый теплообмен Излучение

Типовая задача. Имеется замкнутая система известной геометрии, состоящая из N изотермических поверхностей, имеющих температуры Т, и коэффициенты теплового излучения е. (/= 1,2, Требуется рассчитать лучистый теплообмен в такой системе, т. е. найти результирующие лучистые потоки резг для каждой поверхности. [c.196]

Тепловое излучение — это процесс распространения электромагнитных колебаний с различной длиной волн, обусловленный тепловым движением атомов или молекул излучающего тела. Все тела способны излучать энергию, которая поглощается другими телами и снова превращается в тепло. Таким образом, осуществляется лучистый теплообмен он складывается из процессов лучеиспускания и луче-поглощения. [c.260]

Теплообмен при излучении. Рассмотрим лучистый теплообмен между двумя параллельными поверхностями, расположенными так, что излучение одной из них обязательно попадает на другую без потерь (рис. 11-5). Допустим, что одна поверхность - абсолютно черная, ее температура Т , другая - серая, ее температура Т, а поглощательная способность А, причем Т > Tq. Баланс лучистого теплообмена между поверхностями определится уравнением [c.274]

Теплообмен в рабочей камере пламенных экзотермических печей. Источником теплоты в этих печах является пламя, продукты горения. Пламя, футеровка н нагреваемые исходные материалы обмениваются излучением. Роль конвекции при высоких температурах обычно невелика. Лучистый поток от пламени, падающий на поверхность футеровки и нагреваемый исходный материал, частично поглощается и частично отражается. Отраженный поток теплоты суммируется с собственным излучением исходного материала и поверхности футеровки. Вследствие частичной прозрачности, характеризуемой степенью черноты, пламя поглощает часть падающего на него потока, а часть пропускает. Таким образом, нагреваемый исходный материал приобретает теплоту за счет суммарной теплоотдачи от раскаленных газов и футеровки. Если нагреваемый исходный материал частично прозрачен для излучения, то в лучистом теплообмене участвуют глубинные слои материала и футеровки ванны печи. В теплообмене участвуют слои газов, находящиеся между пламенем, футеровкой и исходными материалами. [c.63]

Лучистый теплообмен между двумя поверхностями зависит от излучательной способности теплой стенки и поглощательной способности холодной стенки относительно излучения теплой. Для серых поверхностей обе величины характеризуются степенью черноты соответствующей стенки. Для двух параллельных плоскостей или [c.107]

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]

Для того чтобы ослабить лучистый теплообмен между телами или организовать защиту от вредного влияния сильного излучения, используют перегородки — экраны, изготовленные из хорошо отражающих лучи материалов. Экраны располагают между поверхностями обменивающихся лучистой энергией тел. Использование экранирования позволяет весьма эффективно снизить количество тепла, передаваемого менее нагретой поверхности путем излучения. [c.274]

В средне- и высокотемпературных печах теплообмен внутри печи осуществляется в основном излучением, а доля конвективного теплообмена незначительна. Печи с преобладающим лучистым теплообменом иногда называют радиационными. [c.38]

В последующем анализе лучистый теплообмен не учитывается. Из работ, приведенных в списке литературы к гл. 7, можно увидеть, что на данной стадии было бы, по-видимому, преждевременно учитывать этот сложный фактор в рамках обычного, практического подхода к проблеме. Однако, в то время как доля теплового потока у стенки, обусловленная излучением, может быть во многих случаях действительно мала, сам поток взвеси может испытывать при этом определенное локальное воздействие. На движение частиц могут влиять большие градиенты температуры вблизи стенки (сила термофореза) или прямое излучение (сила, вызванная фотофорезом). Излучение или большой градиент температуры может изменить режим движения частиц вблизи стенки и, следовательно, характеристики теплообмена. Теоретических работ, специально посвященных исследованию этого фактора, по-видимому, пока еще нет. [c.159]

Тепловое излучение. При теплообмене излучением тепло распространяется в виде лучистой энергии. Выделяющееся тепло превращается в лучистую энергию, которая распространяется в пространстве, и в каком-нибудь другом месте полностью или частично превращается вновь в тепловую энергию. [c.280]

Подсчет для не серых поверхностей следует начинать с рассмотрения монохроматического излучения. Общий лучистый теплообмен определяется в конечном счете интегрированием по всем длинам волн [c.495]

Лучистый теплообмен в изоляциях определяется преимущественно уровнем температур на поверхностях изоляции и зависит от усредненного расстояния между твердыми частицами скелета, степени черноты твердых частиц и поверхностей, ограничивающих изоляцию, поглощательной и излучательной способности газа-наполнителя. С ростом температур, степени черноты и пористости передача теплоты излучением возрастает. [c.19]

В случае, если лучистый теплообмен происходит между телами, произвольно расположенными в пространстве, при определении количества теплоты, передаваемой за счет излучения от более нагретого тела к менее нагретому, в уравнении (11.28) вводят поправочный угловой коэффициент фх-2, причем для рассматриваемого случая теплообмена Ф1-2 < 1- Значение углового коэффициента Ф1-2 зависит от формы и размеров поверхности излучения, взаимного расположения их в пространстве и расстояния между ними [c.275]

Лучистый теплообмен. Теплообмен излучением представляет собой процесс передачи тепла от одного тела к другому путем испускания электромагнитных волн. Все тела излучают и передают лучистую энергию без участия передающей среды. Тепловое излучение несет тепловую энергию главным образом в видимой и инфракрасной части электромагнитного спектра. [c.13]

Между поверхностями, расположенными так, что они видят друг друга, происходит лучистый теплообмен, причем каждая из поверхностей излучает энергию на другую и поглощает энергию, излученную этой поверхностью. Для двух абсолютно черных поверхностей, находящихся при различных температурах и расположенных в непоглощающей среде, результирующий обмен энергией выражается так [c.92]

Если поверхностное распределение температуры неравномерно, можно, разбив поверхность на небольшие изотермические участки и применив алгебраический метод к угловым коэффициентам излучения, определить полный лучистый теплообмен между неизотермическими поверхностями. [c.109]

Лучистый теплообмен - это излучение электромагнитных волн одним телом и поглощение излучения другим телом. Проще всего представить себе излучение и поглощение поверхностью твердого тела. Излучают и поглощают также и поверхности капельных жидкостей, и газовые объемы. [c.211]

Более сложным и достаточно важным в промышленном отношении случаем теплопереноса. является лучистый теплообмен в системе, состоящей из нескольких поверхностей с различными температурами и излуча-тельными способностями. Этот случай рассматривают, вводя понятие о геометрическом факторе гр. Фактор ф12 определяется как та доля излучения поверхности [c.232]

ЛУЧИСТЫЙ ТЕПЛООБМЕН и ИНТЕНСИВНОСТЬ ИЗЛУЧЕНИЯ ПЛАМЕНИ [c.24]

Важнейшим способом подвода тепла к реакционной смеси в таких производствах, как стекольное или в производстве мартеновской стали, является теплопередача излучением. Однако газы значительно лучше пропускают тепловое излучение, чем твердые вещества поэтому коэффициент теплопоглощения оказывается гораздо меньше. Вследствие этого в нефтехимической промышленности лишь в немногих случаях для нагрева реагирующих сырьевых потоков до высокой температуры используют в основном лучистый теплообмен. Тем не менее в одном процессе [28] псевдоожиженный твердый слой нагревается за счет теплопередачи излучением из отстойной секции, в которой тепло выделяется в результате процесса сгорания. [c.303]

Теплообмен излучением. Под теплообменом излучением понимают процесс переноса тепла, обусловленный превращеннем энергии движения молекул тела в лучистую энергию. Количество излучаемой энергии определяется температурой тел.а, состоянием его поверхности, свойствами тела. Излучаемая нагретым телом энергия передается другим телам. При этом часть лучистой энергии частично отражается от поверхности тела, ее воспринимающего, частично поглош,ается телом, а частично проходит сквозь тело. Поглощенная лучистая энергия превращается вновь во внутреннюю энергию, т. е. дет на гювышение температуры тела. [c.150]

Распространению теплового излучения в порошках препятствует, вероятно, экранирующее действие частиц порошка, образующих систему малоэффективных (главным образом из-за прозрачности порошков), но многочисленных экранов. В пространстве, заполненном п экранами, лучистый теплообмен, как это следует из уравнения (33), пропорционален Vn+1, уменьшается с увеличением расстояния между граничными поверхностями и почти не зависит от степени их черноты [128]. Установлено, что суммарный тепловой поток через вакуумнопорошковую изоляцию пропорционален толщине слоя изоляции, поэтому свойства ее принято характеризовать эффективным коэффициентом теплопроводности, являющимся функцией температуры. Обычно пользуются средних эффективным, или кажущимся, коэффициентом теплопроводности в определенном температурном диапазоне. Кажущийся коэффициент теплопроводности А, при толщине слоя изоляции более 2—3 см. практически не зависит от толщины и почти не зависит от степени черноты граничных поверхностей. При меньшей толщине коэффициент возрастает из-за непосредственного проникновения излучения сквозь относительно небольшое число полупрозрачных частиц. С увеличением плотности проницаемость порошков снижается и зависимость коэффициента теплопроводности от степени черноты становится более слабой. [c.115]

Лучистый теплообмен между двумя абсолютно черными телами jj = (T(rj —rt)5i2, где —взаимная поверхность излучения тел, i2 —энергия, которая 1ередается от нагретого тела к холодному в единицу времени. [c.262]

При получении формулы для скорости испарения йЯо/йх предпола- галось, что теплота через зазор между сфероидом и стенкой передается исключительно теплопроводностью, так что тепловой поток определяется теплопроводностью пара и размером зазора. Произведем простую оценку доли радиационной составляющей, которая может, иметь значение при высокой температуре охлаждаемой поверхности. Предполагается, что теплообмен излучением осуществляется независимо от других видов переноса теплоты излучающая система представляет собой две параллельные черные поверхности с температурами Тс я соответственно. Независимость лучистого потока определяется выражением [c.70]

Теплообмен боковой поверхности монокристалла, вытягиваемого из расплава в вакууме, будет осуществляться с окружающими его элементами установки излучением. Если процесс вытягивания происходит в атмосфере инертного газа, то и в этом случае теплообмен излучением будет преобладающим. Температура кристалла существенно изменяется по его высоте, а температура окружающих кристалл экранов и тигля переменна по поверхности последних. В этом случае задача лучистого теплообмена в замкнутом пространстве сведется к системе нелинейных интегральных уравнений, решить которую практически не представляется возможным. Поэтому для приближенного решения задачи введем ряд допущений. Примем, что температура каждого из окружающих кристалл элементов постоянна по его площади. Боковую поверхность кристалла разобьем на цилиндрические элементы высотой Аг. В пределах каждого элемента поверхности кристалла температуру усредним и будем считать постоянной. Значения всех температур и радиационных характеристик поверхностей и угловых коэффициентов в системе будем считать известными. При принятых предпосылках задачу лучистого теплообмена в замкнутом объеме с диатермичной средой можно свести к системе алгебраических уравнений. Система для п поверхностей будет содержать п искомых величин и состоять из п уравнений. Данная система может быть составлена относительно результирующих тепловых потоков или эффективных значений излучения поверхностей. Решение системы уравнений позволит определить [c.177]

Теплообмен между дв мя элементами поверхности. Когда различно нагретые тела с абсолютно черной поверхностью расположены так, что лучи беспрепятственно проходят от одного тела к другому, каждое тело излучает тепло в сторону других тел и поглощает тепло, излучаемое другими телами. Более сильно нагретые тела теряют излучение.м больше энергии, чем поглощают. Для более холодных тел справедливо обратное. Таким образом, между горячими и холодными телами возникает лучистый теплообмен, который и бу-дет рассмотрен в последующем изложении. В этой главе предполагается, что поверхность излучающих тел абсолютно черная. На рис. 14-1 1 и ( Лг представляет собой элементы поверхности двух излучающих тел. Расстояние между 1НИМИ 5. Углы, образуемые нормалями к поверхностям с линией, соединяющей о ба тела 5, соответствен-Рис. 14-1. Лучистый теп- но равны (3] и (Зг. Тогда согласно фор-лообмен между двумя мулам (13-6) и (13-7) энергия (PQъ, элементами поверхности, излучаемая за единицу времени поверхностью йА в пределах телесного угла, под которым видна поверхность Лг, будет равна [c.482]

Часто теплообмен осуществляется одновременно конвекцией и излучением, Ес.ли лучистый теплообмен происходит между твердыми телами, то ни один из этих способов теплообмена не препятствует другому. Если теплообмен происходит (между газом и твердой стенкой, то лучистый и конвективный способы теплообмена влияют друг на друга, но рассчитать это влияние очень трудно. Обычно количество тепла, передаваемого конвекцией и лучеиспусканием, определяют отдельно, а затем суммируют. Так как конвек-тивцый теплообмен выражают через коэффициент теплообмена, то во многих случаях удобно вводить коэффициент теплообмена для лучистого тепла аг, определяя его как частное от деления теплового потока д (на температурный иапор [c.515]

Низкий лучистый теплообмен между металлическими поверхностями используется в альфолевой изоляции. Эта изоляция состоит из листов алюминиевой фольги, которые располагаются на расстоянии 12,5 мм друг от друга вокруг изолируемого тела. Тепло уходит через изоляцию благодаря излучению, теплопроводности слоев воздуха между листами фольги и конвекции. Теплопотери, вызываемые конвекцией, невелики, если расстояние между листами фольги достаточно мало, а теплопотери, обусловливаемые теплопроводностью, также незначительны, так как воздух — хороший изолятор. [c.497]

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]

Механическая топка обычно покрыта накаленным добела слоем угля, темпера тура которого считается при подобных расчетах известной. Температура трубчатых поверхностей котла нрактичеоки равна температуре пара воды внутри тр убок. Тем пература огнеупорных стенок определяется балансом тепла, поступающего и отда вае-мого излучение.м и конвекцией. Обычно преобладающим является лучистый теплообмен, так что расчет, при котором пренебрегают теплообменом конвекцией, является хо-Р Ошим приближением. [c.497]

Н е и 3 л у ч а ю щ и й газ, черные п о в е р х н о с т и. Предположим, что в данном участке объем наполнен газом, который не излучает и не поглощает тепло. Сосуд состоит из п стенок с поверхностями, отражающими диф-фузно. Допустим, что излучение шодчиняется закону косинуса, температура постоянна на каждой поверхности, а передача тепла конвекцией -во внимание не принимается. Для некоторых ногверхностей темпе(ратура задана, а температура остальных считается изменярощейся адиабатически. Требуется вычислить лучистый теплообмен между различными поверхностями и неизвестные температуры адиабатической поверхности. Предполагается, что угловые коэффициенты. между любыми поверхностями известны. [c.498]

В (Случае, если стенки, между которыми происходит лучистый теплообмен, не являются серыми поверхностями, нужно при помощи уравнений (14-25) и (14-28) выразить монохроматическое излучение. Полное количество тепла, которое теряет поверхность г благодаря лучистому обмену, определится путем интегрирова1н я по всем длинам волн [c.501]

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]

Увеличение модального радиуса частицы и числа крупных частиц приводит к увеличению поглощения излучения в участках спектра с малыми значениями мнимой части комплексного показателя преломления. Особенно ощутимо этот эффект проявляется в ультрафиолетовом и видимом диапазонах спектра. Сильное по-Iлощение излучения ультрафиолетового, видимого и ближнего инфракрасного диапазонов спектра грубодисперсной фракцией аэрозоля в условиях пылевых бурь оказывает сильное влияние на лучистый теплообмен тропосферы, так как пылевой аэрозоль поглощает солнечное излучение и уменьшает коротковолновую радиацию, достигающую подстилающей поверхности Земли. Расчеты [c.97]

Ниже рассмотрим спектральное и пространственное распределения полей нисходящего и восходящего излучений в условиях замутненной атмосферы и влияние атмосферного аэрозоля на лучистый теплообмен, основываясь на данных расчетов, выполненных Н. И. Москаленко, В. Ф. Терзи, А. Р. Закировой с детальным учетом поглощающих и рассеивающих свойств атмосферы. [c.182]

В этом параграфе рассмотрим влияние атмосферного аэрозоля на лучистый теплообмен, применив для решения задачи описанный в предшествующей главе способ моделирования его оптических характеристик. Как и ранее, моделирование переноса излучения выполнено с учетом молекулярного поглощения излучения всеми атмосферными газовыми компонентами. Для оценки влияния аэрозоля на лучистый теплообмен воспользуемся моделью лучисто-конвективного равновесия атмосферы, которая позволяет выявить тенденцию влияния аэрозоля на климат Земли и получить количественные оценки парникового или антипарникового эффекта. [c.199]

В кипящем слое наблюдаются все виды теплообмен на конвективный теплообмен между частицами и сре дой, теплообмен излучением и теплообмен при соприкос новении (контакте) частиц друг с другом. При варьи ровании условий проведения процесса роль каждого из этих видов теплообмена различна. Так, лучистый теп лообмен становится заметным лишь при высоких темпе ратурах, а передача тепла за счет соприкосновения про исходит только при различной температуре частиц. Основная роль в суммарном процессе теплообмена принадлежит конвекции. [c.7]

Бартес и Селлерс [1] исследовали излучение с поверхности прямоугольных ребер, соединяющих круглые трубы (рис. 4.1). Соответствующее дифференциальное уравнение записывалось для ненулевой температуры окружающей среды (несвободное пространство), учитывался также взаимный лучистый теплообмен (угловые коэффициенты) между ребрами и трубами. Значения этих угловых коэффициентов, обозначаемых нами через Ра, рассчитаны Спэрроу и Эккертом [2], Крейтом [3] и другими. [c.148]

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]

В общем случае теплота через газовый зазор может передаваться не только теплопроводностью, но также конвекцией и излучением. Устранение конвекции в газовых прослойках обычно не вызывает особых затруднений. Условие GrPr lOOO в области температур. " >1000°С при толщине зазора не более 1 мм выполняется, если перепады температуры в нем составляют в т-о<30°С. При высоких температурах становится заметной лучистая составляющая теплообмена, которую необходимо учитывать. Обычно это не вызывает затруднений, так как многие газы в тонких слоях остаются практически прозрачными, и лучистый теплообмен в зазоре не зависит от свойств исследуемого газа и в каждом конкретном калориметре может рассматриваться как постоянная прибора. [c.47]

В пламенных печах лучистый теплообмен все1да сопровождается конвективным. При расчетах теплоотдачи, сопровождающейся совместно конвекцией и излучением, удобно пользоваться коэффициентом теплоотдачи лучеиспусканием [c.631]