В. П. Исаченко, В.А. Осипова, А. С. Сукомел - Теплопередача (1013600), страница 90
Текст из файла (страница 90)
требуется найти средние значения взаимных поверхностей и коэффициентов излучения. Используем свойства замыкаемости лучистых потоков (!7-79). Тогда для тел с поверхностями Гь Гк и Гк имеют место зависимости Нл.с+К.л= Гб Н,ы+Г(,з=р.. Свойства взаимности (17-76) позволяет уменьшить число неизвестных в последних соотношениях с шести Ло трех. так как Нсз=уухх( Нхз=Нзь' Нш=й)хз. (17-!49) Тогда после сложения правых и левых частей уравнений (17-148) получим: Гы.с.
(т-(а. Схсых хеаыыттса сесины хх стех выпуклых (сысках) сел с псеерхыхтхыа р~ Н. +Нсл+Нс.л э (Г +Ге+Ге) (17-169) Искомые величины взаимных поверхностей излучения можтв определить, если нз последней зависимости вычесть поочередно соотношения (17-148): — р,+и, Г,. Й и,+р.— р, Й Гл рг! — Гу 416 Используя зависимости (17-71) н (17-149), получаем выражения для соответствующих угловых козффициентов излученият Применительно к сложным геометрическим системам различные криволинейные контуры поперечных сечений заменяются более простымн контурами минимальной длины (Л. ПЗ, 178) (натянутыми линиями), показанными штриховыми линиями нз рис.
17-19. Это находится в полном соответствии со снойствами совмещаемости лучистых потопов (й 17Р(8). Найдем средние значения взаимных поверхностей н углових коэффициентов излучения для тел с поверхностями Р, и Рь Тело ВВ' «видит» тело ВСВЯ, тело ЗЗ' а тело ИМЕВ'. В теплообмене с телом 3'РЮ $ л ' ' ' "а Рне. 17-20, Снотме ох детх олоохооерэоеееемнх оооое. Р с 17-1З.
Прнмененое метод» поточной зегепрн х ехмевттой системе омоеомх тел. оно не участвует. Тогда согласно свойству замыкаемости (17-79) можно записать: ГП + ВоВМ — ВЛ 1,О ГМО Вс гное+В*, +Вт,з гмн=р'е откуда получим искомос значение взаимной поверхностгп (17-183) где Г', — поверхность излучающего тела 1. определяемая по контуру минимальной длины излучающей системы. Взаимнаа повеРхность излУчепиа Вт,ого» находитса из замкнУтой системы, состоящей пз контуров ВВ', ВСВОЕ и ЯМА'. — гп ф вснх — щт мз Замкнутая систелта, состоящая из ВВ; ВФ и В'вМ87, позволяет найти Подставив два последних выражения в (17-153], получим: Г', + ВСО — Н Ь.згз Р,--В Сын+ ВН 2 или ВО МЗ+ ВНРЯ' ВСОЗ+В'ЬММРЗ' 2 2 где в обе полусуммы введен контур РВС Согласно (17-154) средняя взаимная понерхность излучения В~л равна полусумме внутренних пересекающихся нетей, натянутых между кониани контуров, представляющих две расчетные поверхности, за вычетом полусуммы внешних, не пересекающихся нитей, таким нге образом натянутых между этими поверхностями.
Средний угловой коэффициент излучения находится путем деления зависимости (17-154) на величину поверхности Рь Используем изложенный метод определения углосога коэффипиента применительна к систелге плпскопараллельных пластин одинаконой ширины с относительно большими продольными размерами. Заааны (рис. 17-ж)) ширина п и расстояние между пластинами В.
Требуетсн определить Н1л и щл Введем условные поверхности с контурами АС н ВВ. Тогла получим замкнутую систему, состоящую нэ четырех тел. Свойство замкнутости выразится зависамостью у,л+у, +у„п=-11 у,,=б, откуда искомое заачение у э=! 71лс уню Согласно зависимости (17-152) — Е,+АС вЂ” ВС . — Р,.(.ВΠ— АО уыс= ' 2Р, ' у~ээ = И., в этих соотношениях АВ=а; АС=ВВ=В; АО=ВС=. ) аэ-)-йэ, После подстааовки этих величин в (17-155) найдем искомые значе- ния среднего углового коэффициента и взаимной поверхности излучения. (1'?-155) — 2зга*+ Л' 2а ~ =~,/1+ ~ —." ~* —,; Н,л=у'а'+й" — й.
4!й (17-! 55) Исполь*ун принцип уравнения (17-154), можно получить сразу (17-!бб) для величины взаимной поверкности: — АО+ВС АС+ ВО Рассмотрим излучают!чо систему, состоящую из плоскостн АВ н однорядного трубного пучка неограниченной протяженности. Это угловне позволяет перенести излучающую поверхность Р, на плоскость, касательную к поверхности трубного пучка (рис. !7-21). В рассматриваемой системе имеются два замкнутых контура АС'СВВ'А и АВВгВС А.
Тогда в соответствии с зависимостнмн (!7-152) срелний угловой коэффидиеот излучения плоскости Р~ с поверхностью труб Рэ можно представить следующим образом: 2 из прямоугольного треу плыпзга О,МС' !на=/ [ — — 1; а — агг!к г/ ~ — ) — 1; — — а —,+гйа. 1,2 / 2+ АС'С = После использовавня этих величин получим окончательно: 2. =1 — г 1 — [ х)+ — л жс1к г  — 1 (!7!В) Угловой коэффнциент уменьшается с увеличением шага между трубамн. Лналогггчно можно онределить угловой коэфбпщнент для 2-т ряда трубного ну гка, принимая приближенно, что лучистый поток, пройдя через трубы первого ряда, имеет равномерное распределение па плоскости, касательной к трубам второго ряда, и составит далю (! — чцг) от потока, падающего на трубы первого ряла. Тогда общий коэффициент иэлучейия плоскости с двумя рндамя груб пучка составит величнну: Рг,,!,чм — — Р,п + (! — Рьп) рь и = — У ю (2 — Р,,), если отношевие э(ь( в обоих рялах труб одинаково.
В [Л. 112) разра- ботаны специальные номограммы для определения угловыь каэффвцн- ентов между трубами в пучках. Г, Метод снегового ладелггроиинил 419 в. Б опытнааг последования углового коэффициента нзлучсння лучнстые потока заменяются световыми, так как оба отучая относятся к электромагнитному излучению. Однако световое моделирование обладает рядом пренмуществ. В нем устраняются трудностп, связанные с измеренном лучистых ного- з он †-~. ков, особецва в условиях высокнх температур; устраняются по- — ',- †' — . ".) ' оа бачные явлення, к которым отно- г [ , " фгу г сятся перенос тепла конвенцией н теплопронодягютью; опыты могут проваляться прн комнатных температурны Рэс 272! си еча ээу зммеа гиоьхо- При построении световой стэ г и тэгаэого пучза 2.
моделя необходнмо соблгодать общне правила ьгоделпрованнп. К ням относятся геометрическое подобие попели н образца н тождественность оптических свойств тел, входящих в исходную нзлучающра систему. Последние характеризуются определенной величиной поглащательнай ц отражательной способностями поверхностен, а таьжс степецнмн нх черноты. Для определенна угловых коэффициентов используются расчетные зависимости (17-бб); (!7-6б); (17-70), з которых вместо лучистых испокон рассматриваются соозветстнугощне измеряемые световые потоки [Л. 139[. 77.
Метод электричептео иоделировппил Метод электрического моделирования был использован выше применительно к процессам теплопроводности (з 3-12). Сушествует также аналогия между переносом энергии излучением и переносом заряда в электрической цепи. Схалство математических описаний для указавных процессов позволнет получить практическое осуюествление аналогии лля различных задач лучистога теплообменз.
результирующий лучистый поток представляется зависимостью Кт,у ~т.д„- ат (17-158) на основании нагорай тепловое сопротивление можнО определить так! ьт ай, ~® (~Ц а С другой стороны, (!7-!59) формальное схолство уравнений (17-158) и (17-159) позволяет измерить потоки излучения и провести опытное исследование угловых коэффициентов излучения. Припади построения электрических моделей такой же, как и для процессов теплопроводности (Л.
1, 54. !63). тл ма еагеападпагап теплООемеи В ЛОГПОщдю(цих и иЗлечди)ецих сРедАх гэ г. тэлвнение перенОсл нзчистаи энеРГии А. Ураппепил переноса энергии е поглои(шоп(ей среде 420 Ранее рассматривалиеь ве>цества, которые характеризовались атсутствиеч пропускання лучистой энергии (>9=0). Они юлька поглошали н огра>кали энергию падаюшего от внешнего источника излучения н являлись, следовательно, непрозрачными средами. Наряду с такими всШестпами существуют полупрозрачные среды, ОГ>лада>ошис капечиын пропусканием лучистой энергии (полупрополники, керамика, стекли, газы, пары и лр.).
При прохождении лучистой энергии через такую среду энергия в обшем случае поглошается и рассеивается. Кроме того, среда может иметь собственное излучеане. Вследствие этого интенсивность излучения вдоль какого-либо направления (!) будет изменяться. Уравнение, определяюшее изменение интенсиваоств луча за счет поглоШения, излученвя н рассеивания срепы, называется уравнением переноса лучистой энергии. Рассмотрим перноначально случай, когда среда является толька поглошаюшей н в ней происходит одномерный перенос энергии излуче.
ния внешнего источника; сабстиенное излучение пренебрежвма мало по сравнению с налучевием этого источника. Интенсивность налучения впешвего источника по мере прохожпения через среду от гранины да данной точки будет постепенна уменьшаться за счет поглошения. ! — ) тж гцые хм 8 0 1~, е =1 — е (18-4) Введем оптическую толщину среды й„=) а„31. а Если спектральный коэффициетп поглощенна является постоянной величиной по длине луча, то оптическая толщиаа среды будет равна: !.„=а 1; (18-5) здесь 1 в полная толщина слоя среды. Тогда зависимость (18-3), выражающая ослабление интенсивности излучения в поглощаюнтей среде, принимает нид: (188) Уравнение (!88) носит название закона В у гера.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
