Теплообмен между слоем и поверхностью излучения

Важна роль атмосферы и в тепловом балансе планеты. А состоит она не только в различной снособности слоев атмосферы поглощать длинноволновые и коротковолновые излучения н влиять на теплоотдачу земли, но и в том, что процессы циркуляции воздушных масс обеспечивают необходимый теплообмен между океанами и сун ей вследствие значительного горизонтального переноса тепла над поверхностью планеты. [c.119]

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]

Обычно в теплообменниках происходит сочетание рассмотренных видов переноса теплоты, причем в разных частях аппарата это сочетание может происходить по-разному. Например, в паровом котле от топочных газов к поверхности кипятильных трубок теплота передается всеми видами переноса - тепловым излучением, конвекцией, теплопроводностью от внешней поверхности через слой сажи, металлическую стенку и слой накипи - только теплопроводностью и, наконец, от внутренней поверхности к кипящей воде теплота передается в основном конвекцией. Следовательно, отдельные виды теплопереноса в теплообменной аппаратуре протекают в самом различном сочетании, и разделить их между собой зачастую очень сложно. Поэтому в инженерных расчетах обычно рассматривают процесс переноса теплоты как одно целое. [c.264]

В электролизере (см. рис. 3) анод 1 и катод 2 расположены так, что их можно рассматривать как параллельные бесконечные плоскости. Поэтому независимо от влияния процессов электролиза на температурные поля между этими поверхностями происходит теплообмен излучением сквозь слой электролита и температуры их должны быть тем более близки, чем более прозрачен расплав для инфракрасной части спектра. Сказанное подтверждает и приведенный ранее рис. 50. [c.122]

О РОЛИ ИЗЛУЧЕНИЯ В ТЕПЛООБМЕНЕ МЕЖДУ ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ СЛОЕМ И ПОВЕРХНОСТЬЮ [c.337]

Для теплообмена в топке имеют значение вторичные излучатели, роль которых чаще всего выполняют неэкранированные стенки топки, керамические горки и рассекатели, а также под топки, покрытый огнеупорным кирпичом. Вторичные излучатели тем эффективнее, чем больше их температура и излучающая поверхность. Максимальный теплообмен происходит, если поверхности экранов и излучателей параллельны, а толщина слоя продуктов горения между ними минимальна. Вторичный излучатель должен как можно меньше перекрывать поверхности нагрева от излучения факела и не мешать омыванию их продуктами горения. Устройство вторичных излучателей в топке не должно затруднять переход с одного вида топлива на другой. [c.358]

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]

Когда слой порошка размещен на дне чашки, которая в свою очередь подвешена в реакторе на тонкой нити (что весьма характерно для термовесовых методов), обычно приходят к совершенно иным заключениям. В этом случае теплообмен между стенками чашки и внутренней поверхностью реактора, так же как и теплообмен между образцом и реактором, осуществляется либо путем излучения — при низких давлениях, либо целиком за счет теплопроводности газа — при повышенных давлениях. [c.68]

В гл. V и VI были рассмотрены задачи нестационарной теплопроводности, в которых теплообмен между поверхностью тела и окружающей средой происходил в основном излучением. В практике тепловых расчетов встречаются задачи, в которых теплообмен между телом и окружающей средой происходит конвекцией. Если в задачах стационарного конвективного теплообмена применяются граничные условия третьего рода, то в задачах нестационарного конвективного теплообмена и в задачах стационарного теплообмена при точной формулировке проблем необходимо применять граничные условия четвертого рода. Например, при обтекании плоской пластины, в соответствии с теорией пограничного слоя, дифференциальное уравнение переноса тепла для жидкости можно написать так [c.363]

Поскольку твердые поверхности никогда не бывают абсолютно гладкими, они соприкасаются лишь на отдельных участках, а объем пустот обычно заполнен либо воздухом, либо теплоносителем. Теплопередача через поверхность раздела осуществляется главным образом путем теплопроводности через слой среды, заполняющей пустоты, и через выступающие элементы поверхности, находящиеся в непосредственном контакте между собой. Слой среды очень тонок, и поэтому конвективный теплообмен не имеет места, а теплоотдача излучением через зазор при нормальных температурах пренебрежимо мала. Контактная теплопроводность по существу определяется двумя сопротивлениями сопротивлением слоя среды и сопротивлением участков, находящихся в непосредственном контакте между собой. [c.42]

Е. А. Капустин и автор [205], применяя обычный метод расчета излучения в замкнутом пространстве, основанный на использовании эффективного излучения, рассмотрели влияние на теплообмен наличия относительно холодного слоя газов, расположенного под слоем пламени. Как и следовало ожидать, прослойка относительно холодного газа между пламенем и поверхностью нагрева ухудшает условия теплообмена, снижая результирующий поток на поверхность нагрева. [c.310]

В псевдоожиженном слое весовая концентрация твердого материала достигает обычно 1000—2000 кГ/м , а расстояния между твердыми частицами соизмеримы с их диаметром. При столь малых расстояниях роль излучения в общем переносе тепла очень мала [458] в теплообмене практически участвуют лишь частицы, прилегающие к теплообменной поверхности, остальной объем слоя многократно экранирован от этой поверхности самими частицами [145, 364, 458]. В связи с этим излучение может играть некоторую роль в общем переносе тепла лишь в запыленных газах, когда концентрация твердого материала не превышает 80—100 [440]. [c.338]

В этом случае передача тепла в слое продольной теплопроводностью не учитывается, и рассматриваются поля температур материала и газа только в продольном направлении — в данном случае вдоль оси Чаще всего передачу тепла излучением не учитывают (из-за его небольшой доли), а принимают, что теплообмен происходит между газом и материалом по закону конвекции. При этом вместо коэффициента теплоотдачи конвекцией, отнесенного к 1 м поверхности кусков шихты, используют, так называемый, объемный коэффициент теплоотдачи конвекцией отнесенный к 1 м слоя [c.392]

Высоковакуумная изоляция представляет собой вакуумированное пространство между теплой и холодной поверхностями. Теплота в этом пространстве переносится двумя путями остаточными газами и тепловым излучением, В высоковакуумной изоляции конвективный теплообмен отсутствует. Чтобы уменьшить тепловое излучение, поверхности полируют и делают из материалов с малой степенью черноты или применяют экраны. Введение одного экрана той же черноты, какой обладают и стенки, снижает приток теплоты в 2 раза, двух экранов — в 3 раза, п экранов — в (п + 1) раз. Конструктивно такую теплоизоляцию можно осуществлять, окружая низкотемпературные части пакетом из нескольких слоев гофрированной алюминиевой фольги. [c.193]

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]

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]

Как показал С. Е. Ростковский [214], форма горелки и связанные с ней аэродинамические условия вблизи поверхности излучения также играют свою роль (см. рис. 205). Таким образом, при поверхностном горении мы сталкиваемся с процессом косвенного нанравленного теплообмена в его почти идеальной форме. Следует, однако, подчеркнуть, что в данном случае в печи как бы существуют две зоны. Первая зона представляет собой зону теплообмена вблизи керамической поверхности между тонким слоем горящей смеси и этой поверхностью, причем, можно считать, что этот тонкий слой горящей смеси практически не участвует в теплообмене с поверхностью подлежащего нагреву материала и другими элементами рабочего пространства печи. Условно говоря, эта зона представляет собой теплогенератор. Вторая (зона — это собственно печь, т. е. зона теплообмена между раскаленной керамикой, поверхностью нагрева и остальными элементами кладки при наличии лучепоглощающей среды, имеющей какую-то промежуточную температуру между горящей смесью (и близкой к ней температурой керамической поверхности) и нагреваемым материалом. Такое представление является условным, однако, по-видимому, оно отвечает конкретным условиям работы подобных печей, поскольку температура горящей горючей смеси совершенно иная, чем газовой атмосферы нечи. Например, при температуре горящей смеси у поверхности керамики порядка 1800° температура газов в печи может быть близкой к температуре поверхности нагрева. [c.339]

Слой гранулированного катализатора почти непрозрачен для радиации и будет вести себя в этом отношении как черное тело. Поэтому здесь отсутствует равновесный радиационный теплообмен со стенками реактора. Теплообмен между катализатором и стенкой идет за счет кондукции, адсорбции и излучения от большого числа зерен катализатора на поверхность слоя. Теплота, переданная дополнительно к теплопроводности за счет термической радиации по Босворту, равна [c.152]

Газовая смесь течет по каналам между гранулами катализатора. При этом происходит тепло- и массоперенос между частицами и потоком. В ядре потока массо- и теплообмен осуществляются, главным образом, за счет конвекции, так как поток обычно турбулентный.Вблизи поверхности имеется ламинарный пограничный слой, скорость газа в котором падает до нуля у поверхности гранулы. Транспорт реагентов и продуктов реакции через него в направлении, нохмальном к поверхности, осуществляется путем молекулярной диффузии, а тепла -теплопроводностью. Перенос тепла может происходить также посредством теплопроводности от частицу к частице через поверхность контакта и излучением меаду частшщми. [c.60]

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]

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]

Значение коэффициента пропорциональности, равное /з, вызвало полемику Л. 5], и, возможно, наиболее простым и ясным подтверждением справедливости уравнения (10) является доказательство того, что оно следует непосредственно из асимптотической формы основного уравнения излучения, записанного применительно к случаю больших оптических толщин. С этой целью рассмотрим слой толщиной Ь, ограниченный абсолютно черными поверхностями, между которыми осуществляется теплообмен только излучением. Следовательно, поскольку отсутствуют какие-либо иные механизмы переноса тепла, отличные от излучения, посредством которых энергия могла бы передаваться к элементу или от элемента среды, то йдг1йх=0. Введем безразмерную функцию [c.145]

В качестве последнего примера теплообмена в поглощающей среде рассмотрим совместное действие конвекции и излучения. Основное отличие между этим процессом и процессом совместного действия теплопроводности и излучения состоит в том, что среда движется относительно граничных поверхностей с некоторым заданным распределением скоростей. По существу конвективный теплообмен можно разделить на две основные области конвективный теплообмен при течении среды в каналах и при внешнем обтекании тел (теплообмен в пограничном слое). Весьма детальный анализ, касающийся первой области, а именно — рассмотрение теплообмена для полностью развитого течения поглощающей среды между параллельными пластинами, был представлен Вискантой Л. 22]. Ко второй области относится течение погло-156 [c.156]