Сборник задач и примеров расчёта по теплопередаче М.М. Михалова (1013671), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Задача № 4 — 13. Определить, какое количество сухого насыщенного пара может скоцденснроваться ьа поверхности вертикальной плиты вы- сотой!~=0,7 м, шириной Ь=! м, если средняя температура ее поверхно- сти 1.=-27', а давление пара Р=ЗО и?слР. От в е т; 6=-555 нг/час. Задача № 4 — 14. Определить величину удельного теплового потока д при пузырчатом кипении воды в большом объеме на поверхности трубки испарителя, если давление равно Р†- !26 н,'си'.
'Температуру поверхности трубки принять равной 1„.=200 С. Ответ: 4=3,46 ° 10" вт!м', Задача № 4 — 15. Определить значение коэффициента теплоотдачи а и величину критической тепловой нагрузки д„.р.прп пузырчатом кипении воды па поверхности испаритсля с температурой 1;„=190'С, если темпе- ратура насьпцения 1,=180' С. О тает: а=-31,4 вт(м' ° град, д,ч =2,95.10л вт!чл. Задача № 4 — 16. Определить значения коэффициента теплоотдачи а при кипении воды в большом об.ьеме для следующих значений температур поверхности нспарителя; 1„.==180' С; 190' С; 200' С при давлении Р = 7!) и/см'-. О т в е т: и.— --2,75 104 13,85 104.
35.5.10' вт(мл ° град. Задача № 4 — 17. Определить коэффициент теплоотдачи а при пузыр- чатом кипении бснзола в большом объеме и давлении Р=34 н!см'. Опре- делить температуру поверхности с„,„если величина теплового потока 4= 4,65 10' вт!,и' Ответ: а=1,39 ° 104 вт!мз ° град, 1„=158'С Задача № 4 — 18. Определить температуру поверхности испарптеля и коэффициент теплоотдачи при кипении бензола, если температура его .!.=125'С, а величина теплового потока равна д=2,67 10' вт!лР О т в е т: 1„, = 88' С; а — -? 95- ! Оз кт?лд град.
77 Задача № 4 — 19. Определить температуру и давление кипящей водьг, если тепловая нагрузка испарителя д=3,48 10з ат1я', а разность температур равна М=т — 1„=15'С. О т в е т: 1,, =- 98' С; Р = 8,55 наем'. Задача,% 4 — 20. Определить температуру:поверхности испарителя и его тепловую нагрузку д, если коэффициент теплоотдачи от поверхности яспарнтеля к кипящей воде равен а=4,07 10' аг1ьР град, а давление в испарителе равно Р = 9,8 н7см'. Отсвет: 9=7,51 10з агдам', 1 =-118'С.
РАЗДЕЛ т' Этот раздел содержит задачи по расчету процессов теплового излучения и процессов сложного теплообмена с учетом теплового излучения. Основные расчетные уравнения Процессы,лучистого те ил о о бм си а Излучательпая способность абсолютно черного тела равна: Е = Са ~~оо) (5 — 1) где С, — коэффициент излучения абсолютно черного тела; С, = = 4,9 икал(лР час (К*)' = 5,7 вшРиз(К')4. Излучательная способность серого тела: 'Са '11оо) (5 — 2) Е,ф — — Е + ЕЕ. Для непрозрачных в тепловом отношении тел Е ~. Равно: Е,ф = Е + (1 — А) Ея,д.
(5 — 4) Если между двумя телами 1 и 2, произвольно расположенными в пространстве и разделенными теплопрозрачной средой, возникает лучистый (5 — 3) где е — коэффициент черноты серого тела, зависящий от его физических сгойств, состояния поверхности и ее температуры Т„. Излучатсльную способность Е, определяемую по формулам (5 — 1) и (5 — 2), называют собственным излучением тела. Количество лучистой энергии, падающей на тело вследствие теплового излучения других тел, называют падающим излучением Е„,». Часть падающего из,лучения, поглощенная телом, равна: Ея=АЕ„,~, где А— коэффициент поглощения. Часть падающего излучения, отраженная телом, равна: Е„=КЕ„,,„, где )с — коэффициент отрюкения.
Часть падающего излучения, прошедшая сквозь тело вследствие его диатермичности, равна: Еп=РЕ„„-а, где Р— коэффициент диатермичности. Сумма коэффициентов А, Я и Р равна единице. Абсолютно черное тело поглощает всю падающую на него лучистую энергию, для такого тела: Я=-Р=О; А=1. Большинство серых тел для тепловых лучей непрозрачно: Р =О, А+Я вЂ” 1. Сумму собственного и отраженного излучения называют эффективным излучением: теплообмен, то величина лучистого теплового потока (1',~1 2) в общем слу- чае определяется по уравнению а,,= С,апр ~(,ф — („;) ~о, 2 (5 — 5) где Т„и ҄— температуры поверхностей тел, причем Т„) Т О,, — взаимная поверхность излучения, зависящая от формы, размеров и расположения тел в системе, а — приведенный коэффициент пр.
черноты рассматриваемой системы. Зна~ение а,„зависит от расположения тел, их формы и значе- НИЯ КОЭффнЦИЕНтОВ ЧЕРНОТЫ е, И ев. ЕСЛИ Дза тЕЛа, МсжДУ КОТОРЫМИ г„>г . ~1 Рис. б — 1. Плоские параллельные бесконечно большие поверхности 1. Система состоит из двух плоских параллельных поверхносте:1, линейные размеры которых бесконечно велики (рис. 5 — 1) У, 2 - ~2, = 1; О,, - Т, =- Т2, 1 пр. — + — — 1 е, и, (5 — 7) но возникает процесс лучистого теплообмена, образуют замкнутую систему, то значение еп определяется по формуле: 1 1 (5 — 6) '-(.—,- ) --(.'.— )"- ' где л,, н р,, — коэффициенты облученности тел, показывающие, какая часть лучистого теплового потока, исходящего от одного тела, падает на другое тело: 'е1 — 2 Н1 — 2 ге ...
и' — 1 Значения е и тт'1 2 для некоторых систем: 2. Система состоит из двух тел, одно из которых с меньшей поверхностью Г1 не имеет вогнутости и находится внутри другого тела, поверхность которого гз (рис. 5 — 2а); или сели поверхности тел Е~ и ттз образуют замкнутую систему (рис. 5 — 2 б и 5 — 2 в), то Р~ тогда 1 нен ! тг(! !) (5 — 8) г нг Рнс. 6 в 2 а) Одно из тел находится внутри другого; б) и в) поверх- ности тел образуют замкнутую систему 3. Система состоит из двух полос одинаковой ширины, продольные размеры которых велики по сравнению с их шириной (а) и расстояниями между ними (й) (рис. 5 — 3): ! -2 поверхность Н отнесена к ! м длины).
Тогда: (5 9) Возможны и другие, более сложные, случаи взаимного расположения тел в системах, некоторые из них рассмотрены в справочнике по тсплопередаче 1Л вЂ” 6). Действие экранов, При установке экранов между излучающими поверхностями значение енр системы значительно снижается. Если система состоит из двух бесконечно больших плоских параллельных поверхностей, между которыми установлен тонкостеиньш экран (рис.
5 — 4), то значение е,р определяется по формуле: Рис. 5 — 3 Плотные параллельные поверхности одинаковой ширины 6 — 3647 1 апр= (5 — 10) аг е а э 'э Если в системе установлено и экранов с различными коэффициентами черноты, то епр системы определяется по формуле: Епр и э 1 (5 — 11) где (е'.), н (и",)э — коэффициенты черноты поверхностей каждого экрана. Если коэффициенты черноты излучающих поверхностей и экранов одинаковы: с,==аз=-(е',.),=(а,".),=-а, то зна !ение епр такой системы равно." апр ! (5 — 12) (и+1)(- --! ) где и — -число экранов.
Количество тепла, полученное поверхностью Та, определяегся по формуле (5 — 5). Лучистый теплообмен в газовых средах Т а э Рис. 3 в 4 Бесконечно большие плоские параллельные поаерхаостн, между которыми устаноален тонкостенный экран Одноатомные и двухатомные газы практически прозрачны для тепловых лучей.
Прн расчете лучистого теплообмена в многоатомных газовых средах и в газог а вых смесях, содержащих многоатомные газы, следует учитывать пх излучательную и поглощательную способности. В основу практических расчетов излучения многоатомных газов условно положен закон Стефана-Больцмана. Излучательная способность газа в пустоту определяется по формуле: Сп( оо~ (о 13) где: а„ вЂ степе черноты газа, С, †коэффициент излучения абсолютно черного тела, Тс — температура газа. Степень черноты газа а„ зависит от теьшературы газа Т„, его парциального давления Р, и длины пути луча 1.
Согласно правилу Бара значение а„ должно в равной мере зависеть отР,и1, Значение а,=7(Т,! Рг, 1) для различных газон приводится в ниде номограмм (Л вЂ” 5; 6; 71. Излучение водяных паров отклоняется от правила Бэра, поэтому прн определении коэффициента черноты водяного пара полученное из номограммы значение авэо умножается на поправочный коэффициент Значение 8 зависит от парциального давления Рн,о и приводится в литературе в виде номограмм о=у'(Рно1; Рнэо) (Л вЂ” 5; 6; 71. Коэффициент черноты смеси газов в общем случае меньше суммы коэффициентов черноты ее компонентов вследствие того, что полосы излучения и поглощения газов, входящих в смесь, частично совпадают, Последнее учитывается поправкой сэа. е~+! з (5 — 16) В технических водяного пара Поглощательная способность различных газон различна, расчетах часто принимают А„==в„.
Для углекислоты и А„определяется по формулам: Тг Олз Асо,= — зсо, '(тх ) Аи,о = ~зн,о. (5 — 17) (5 — ! 8) При этом значения всо, и ен,,о берутся из номограмы по температуре Т,„,. Поглощатсльная способность газовой смеси, содержащей СОз и Н,О определяется по формуле: Аг=Асо,+Ано — ЛАг, (5 — 19) где Л„=.Ле,. Значение длины пути луча завясит ключен газ, при этом средняя длина муле: от формы ооолочки, в которую запути луча определяется по фор- 1.=-3,6--, (5 — 20) где г' = объем, занимаемый газом,жз, à — поверхность оболочки,мз.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
