Коэффициент теплообмена при тепловом излучении

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]

В дальнейшем буквой а будем обозначать приведенный коэффициент теплоотдачи, учитывающий распространение тепла конвективным теплообменом и тепловым излучением. [c.148]

При теплообмене излучением в замкнутой системе из двух вогнутых серых тел приведенный коэффициент теплового излучения определяется выражением [c.291]

Лучистый теплообмен происходит между параллельными поверхностями двух пластин из прокатанной латуни. Когда между пластинами поставили экраны с коэффициентом теплового излучения 0,04, результирующий лучистый тепловой поток уменьшился в 17,33 раза. Определить количество поставленных экранов, считая, что температуры поверхностей пластин после установки экранов остаются неизменными. [c.78]

Теплообмен излучением между двумя плоскими поверхностями бесконечной протяженности, между которыми помещены п слоев фольги, играющих роль тепловых экранов (рис. 2.27,6). Коэффициент теплового излучения экрана равен бэ и отличен в общем случае от коэффициентов излучения поверхностей В] и 82 [c.197]

Если тела, обменивающиеся лучистым теплом, не абсолютно черные, задача усложняется, так как часть лучей отражается от поверхностей. Некоторая часть лучистого тепла много раз отражается от одной поверхности к другой, пока не поглощается полностью. Влияние этого явления на теплообмен лучше всего изучать на двух параллельных поверхностях, расстояние между которыми мало по сравнению с их размерами, так что практически все тепловые лучи одной поверхности падают на другую. Таким образом, угловой коэффициент каждой из поверхностей равен единице. Сначала рассмотрим монохроматическое излучение. На рис. 14-8 показан путь теплового [c.491]

Прн теплообмене между неограниченными плоскопараллельными плоскостями приведенный коэффициент теплового излучения и угловые коэффициенты равны [c.291]

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]

В режиме динамического равновесия потери тепла элементами конструкции здания восполняются за счет конвективной теплоотдачи от воздуха помещения к внутренним поверхностям здания, тогда как потери тепла вентиляцией компенсируются подводом тепла от поверхностей помещения за счет конвекции. При рассмотрении теплового баланса необходимо иметь в виду, что теплообмен внутри помещения в значительной мере зависит от используемой системы нагрева. Можно рассматривать конвективный нагрев, который обеспечивается за счет нагревания воздуха, и нагрев излучением от отопительных элементов, встроенных в панели. Другие виды нагрева по своей эффективности находятся между этими двумя основными видами. С применением этих видов нагрева представляется возможным обеспечивать теплообмен внутри помещения, который осуществляется главным образом только между поверхностями и между поверхностями и воздухом. Для удобства расчета вводится гипотетический коэффициент теплоотдачи а д. Тогда [c.173]

Хотя зачастую излучение и конвекция действуют одновременно, анализ задач, в которых учитывается только теплообмен излучением, позволит более корректно описать характеристики систем, поведение которых частично либо полностью определяется излучением. Математический анализ может опираться на приведенные в гл. 2 допущения, при этом допущения 3 и 10 должны быть видоизменены. Согласно допущению 3 коэффициент теплоотдачи на поверхности ребра — постоянный. В то же время очевидно, что в условиях космоса часть поверхности ребра может быть обращена в сторону стока тепла, а часть — в противоположную. Если отбросить указанное допущение, то анализ сведется только к рассмотрению переноса излучения между различными точками поверхности ребра и окружающим пространством. Отказ от допущения 3 снимает также допущение 10, согласно которому тепловой поток, отводимый от поверхности ребра, пропорционален разности температур 0= —4, поскольку в случае излучения тепловой поток пропорционален разности четвертых степеней температур. [c.148]

Вторая поправка определяется в общем случае теплообменом излучением через слой исследуемого вещества и тепловыми потерями через крепежные детали стержня и электроды термопар. Поправка на излучение существенно зависит от природы исследуемого вещества, и для ее оценки приходится использовать сведения об интегральном коэффициенте пропускания слоя как функции температуры. Если вещество практически не поглощает излучение, поправка АЯл(0 становится постоянной прибора и может тоже определяться с помощью градуировочных опытов. Поправка АЯт(0 на утечки теплоты по крепежным деталям стержня и термопарным электродам при постоянном монтаже тоже может рассматриваться как постоянная прибора и либо вычисляться аналитически, либо отыскиваться из опытов с вакуумированным слоем (совместно с поправкой А Ял). [c.74]

С повышением температуры перегретого пара все большую роль в суммарном теплообмене начинает приобретать теплообмен излучением. Так, в опытах О. Л. Данилова излучение стенок и газа при 4 = 550° С и р = 0,98 атм достигало 20% суммарного теплового потока. У Л. Венцеля и Р. Уайта в стесненном потоке доля тепла, переданного излучением при температуре до 200° С и давлении до 6,9 бар, изменялась от 7,5 до 31%. В теплотехнике обычно допускают возможность представления суммарного коэффициента теплообмена через сумму а = + aj, (а и а, — соответственно конвективная и радиационная составляющие коэффициента теплообмена). Это предположение физически оправдано для прозрачных сред. Водяной пар обладает в своем спектре полосами, в которых газ имеет конечное поглощение и испускание. Поэтому относительная независимость тепловых потоков существует лишь в известных пределах. Детали метода расчета а , можно найти в руководствах по теплообмену. При небольших размерах камеры воспринимаемый образцом радиационный поток в основном обусловлен стенками камеры. Радиационную составляющую теплообмена тогда можно определить [c.261]

Источником энергии, получаемой стратосферой, является солнце. Тепловой режим стратосферы определяется лучистым теплообменом, т. е. процессами поглощения и излучения солнечной радиации в стратосфере. Поглощать световое излучение могут газы, входящие в состав воздуха кислород, озон, азот, водород, водяной пар, углекислота. Возможно также поглощение света пылинками, взвешенными в стратосфере. Поглощенная молекулами газов световая энергия идет на диссоциацию молекул и на возбуждение образовавшихся атомов. В тех случаях, когда энергия поглощенного кванта света превышает энергию связи и возбуждения, избыток превращается в кинетическую энергию образовавшихся частиц, т. е. в тепловую. Зная коэффициенты поглощения в различных спектральных областях для разных газов, можно определить количество поглощенной световой энергии однако в тепло перейдет лишь часть поглощенной лучистой энергии. [c.186]

Таким образом, главный этап расчета теплообменного устройства — вычисление коэффициентов теплоотдачи. Остальные величины (Q, Ti, Т2), как правило, заданы технологическим регламентом или техническим заданием. Геометрия и форма теплообменного аппарата связаны с тепловыми расчетами относительно простыми соотношениями, вводимыми при анализе процессов теплоотдачи, теплопроводности и излучения. [c.254]

С повышением температуры перегретого пара все большую роль в суммарном теплообмене начинает приобретать теплообмен излучением. Так, в опытах О. Л. Данилова излучение стенок и газа при и — 550° С и р = 0,98 атм достигало 20% суммарного теплового потока. У Л. Венцеля и Р. Уайта в стесненном потоке доля тепла, переданного излучением при температуре до 200° С и давлении до 6,9 бар, изменялась от 7,5 до 31%. В теплотехнике обычно допускают возможность представления суммарного коэффициента теплообмена через сумму а = (а и — соответственно [c.261]

При теплообмене между поверхностями I и 2 на поверхность 2 попадает часть полного теплового потока, излучаемого поверхностью 1, и наоборот. Эта часть характеризуется средним угловым коэффициентом излучения [c.162]

Если в теплообмене двух тел участвует третье тело, являющееся адиабатным, для которого результирующий поток равен нулю (например, огнеупорная футеровка), причем все три тела образуют замкнутую систему, то результирующий тепловой поток также можно определить по формуле (13.7), а приведенный коэффициент излучения системы — по (13.8), заменяя значения угловых коэффициентов излучения ф,7 на Ф/ . [c.164]

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]

Охлаждение выпускной трубки выходящим паром. В тех случаях, когда теплоподвод по опорам или по наполнительной и выпускной трубкам составляет значительную долю полного теплопритока, может оказаться целесообразным использовать выходящие пары для отвода части поступающего тепла. Такая возможность имеет большое значение в некоторых конструкциях сосудов. Выходящий пар находится в хорошем тепловом контакте со стенками трубки и поглощает значительное количество тепла, которое в противном случае проникло бы в жидкость, вызвав ее испарение. Максимальное количество тепла, которое отводится в таком процессе, можно вычислить, предполагая совершенный теплообмен между паром и трубкой, т. е. считая, что температуры пара и трубки равны между собой в каждом сечении. Предполагается также, что внешний теплообмен с трубкой в поперечном направлении за счет теплопроводности и излучения отсутствует. Так как в рассматриваемом интервале температур коэффициент теплопроводности материала трубки или опоры зависит от температуры, практическое решение этого вопроса можно упростить, предполагая линейную зависимость, т. е. [c.273]

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]

Теплообмен в замкнутой системе серых тел с заданными оптико-геометрическими характеристиками описывается системой N алгебраических уравнений (2.195). Электрическое моделирование основано на математической тождественности этой системы и системы алгебраических уравнений, описывающей распределение токов в разветвленной электрической цепи с N узловыми точками (рис. 8.8). Каждая узловая точка связана с остальными точками электрическими проводимостями (величинами, обратными электрическим сопротивлениям) Уц, а с индивидуальным источником питания с потен-. циалами г о —через проводимость ц. Проводимости У а являются электрическими аналогами взаимных поверхностей излучения Нц, а проводимости У а — аналогами оптико-геометрических параметров Нц = —Лг), где Лг — коэффициент поглощения, принимаемый равным коэффициенту теплового излучения 8,, — площадь поверхностй г-го- тела. Электрические потенциалы в узловых точках и,- являются аналогами плотности эффективных потоков излучения Еэфг, а токи в узловых точках 1% — аналогами результирующих тепловых потоков СЗроэг для соответствующих тел. [c.406]

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]

Рассмотрим сначала случай, когда температура поверхности — заданная функция X. При таком типе граничных условий для потока жидкости совершенно безразлично наличие излучения, так как она не поглощает и теплообмен излучением не меняет температуры поверхности пластины Т х). Таким образом, в условиях заданной температуры поверхности стенки взаимодействия между двумя видами теплообмена не происходит. Локальные значения конвективных коэффициентов теплоотдачи (или конвективного числа Нуссельта) могут быть определены, как и теплоотдача, излучением [30, 31]. Положение совершенно меняется для задачи, в которой задан тепловой поток через единицу поверхности пластины как функция х. При этом также существуют стандартные методы для определения конвективного числа Нуссельта в соответствии с заданным qw x). Однако в присутствии излучения распределение теплового потока вдоль поверхности пластины, омываемой потоком жидкости, может заметно отличаться от заданного. Это происходит потому, что часть теплового потока уходит с поверхности пластины в виде излучения. Количество же этой энергии будет меняться в зависимости от координаты х. Таким обра- [c.29]

На практике приходится иметь дело с радиационно-конвектив-ным теплообменом поверхности, которая омывается потоком газа со скоростью и одновременно излучает тепловую энергию. Тогда удобно оперировать с формально вводимым коэффициентом теплоотдачи излучением, как это отмечено в 4.1 [c.264]