Закон Стефана –Больцмана для абсолютно черного тела




Е00( )4

Полная энергия излучения абсолютно черного тела прямопорпорциональна его абсолютной температуре в 4ой степени.

С0 - коэфф. лучеиспускания абсолютно черного тела.

С0 = 5,7 Вт/м2К4

Для серого тела

Е0=εС0( )4 ε – степень черноты

 

Закон Ламберта

ЕφnCosφ

Распределение энергии по различным направлениям

Еn - излучение в напревлении нормальном к поверхности

Еφ – излучение, составляющее с поверхностью угол φ

 

 

Теплообмен излучением между параллельными стенами

Сумма потоков собственного и отражаемого телом излучения

называется его эффективным излучением

Еэф=Еизл+R∙Епад, (13.17)

т.е. Еэф — это полное излучение, исходящее от тела.

С учетом того, что для непрозрачных тел R=1–A, для каждой

пластины согласно (13.17) можно записать, что

Еэф.1=Е1+(1–A1)Епад; Еэф.2=Е2+(1–A2)Епад. (13.18)

Тогда для первой пластины Еэф.1 будет расходной (уходящей)

энергией, а Еэф.2 — приходящей. Следовательно, результирующий

поток от первой (более горячей) пластины ко второй определится

следующим образом:

qл=Еэф.1–Еэф.2. (13.19)

Решая систему уравнений (13.13) относительно Еэф.1 получим

Еэф.1=Е1+(1–A1)[Е2+(1–A2)Еэф.2]. (13.20)

или

аналогично:

Подставим (13.20) и (13.21) в (13.19), получим

Окончательно после сокращений в знаменатель

Но согласно закону Стефана-Больцмана

и

а по закону Кирхгофа e=A1 и e2=A2. С учетом этого выражение

принимает вид

Величину

называют приведенной степенью черноты системы двух тел.

Окончательно

 

15. Сложный теплообмен

В действительных условиях работы различных теплообменных устройств теплота передается одновременно теплопроводностью, конвекцией и излучением. Такое явление называется сложным теплообменом.

Например, в газоходах паровых котлов теплота передается не только излучением, но и конвекцией. В этом случае суммарный тепловой поток

. (12.1)

 

 

Если в качестве основного процесса теплообмена принято тепловое излучение, то

 

. (12.2)


Перенос теплоты конвекцией здесь учитывается увеличением приведенной степени черноты системы за счет

. (12.3)


В тех случаях, когда конвективная составляющая теплового потока значительно превышает лучистую составляющую, в качестве основного процесса принимается конвекция, и тепловой поток определяется уравнением:

, (12.4)


где

.  

 

Теплообменные аппараты

-Называют устройства, предназначенные для обмена теплотой между греющей и обогреваемой рабочими средами(теплоносителями).

Классификация:

· По назначению(подогреватели, носители, испарители и тд.),

· по принципу действия(поверхностные и смешивающие).

В поверхностных-теплоносители ограничены твёрдыми стенками, частично или полностью участвующими в процессе теплообмена.

Рекуперативными -называются теплообменные аппараты,в которых теплообмен между теплоносителями проходит через разделительную стенку.

Регенеративными -называют теплообменные аппараты в которых два или большее число теплоносителей попеременно соприкосаются с одной и той же поверхностью.

Смешивающими -называют такие теплообменные аппараты, в которых тепло-и массообмен происходит при непосредственном контакте и смешении теплоносителей.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-11-02 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: