Теплопередача и гидродинамическое сопротивление Кутателадзе С.С. (1013703), страница 40
Текст из файла (страница 40)
При определении отражательной способности реальных поверхностей в точке М по направлению 5 используется соотношение бз1)отэ(М, 5) = — р(М, 5», 5)соз(5, лм)г!9зр!2я,д(М, 5'), (13.2.21) 1 г(М) = — — ) г(М, 5')соз(5', лм)б()з, (13.2.22) ! г ! г г(М, 5') = — ) р(М, 5', 5)соз(5, лм)акйз, (!3.2.23) где г(М, 5') — коэффициент направленно-полусферического отражения. Экспериментально определенные звачения интегральных излучательных способностей различных материалов по данным (15.3, 13.9, 13.17, 13.!9) приведены в табл. 13.2 и 13.3. 13 3. ВИДЫ ИЗЛУЧЕНИЯ Интенсивность и вектор излучения являются исходными характеристиками поля излучения.
Все прочие параметры излучения являются производными от этих характеристик. В случае излучающих систем, заполненных прозрачной диатермической средой, с диффузно излучающими границами наиболее употребимыми являются следующие виды поверхностного излучения: собственное излучение со спектральной плотностью потока Е.л = 'л ллЕол = 'л лл п(ол.
2 2 и интегральной плотностью Е, = ел'г ч = ел 'по 7', (13.3.2) отраженное излучение со спектральной плотностью потока Еотрл гл падл (!3.3.3) поглощенное излучение с плотностью потока (15.3.4) эффективное излучение тела, складывающееся нз собственного и огра. женного излучений Еэфл = Есл + Еотэл ,' (13.3.3) результирующее излучение — характеризует теплоотдачу тела и определяется как разность между поглощенным и собственным излучением— (13.3.6) 230 где Зз!с„я(М, 5') =7„,(М, 5',) соз (5', лм)л(гмН()з — элементарный поток излучения, падающего на площадку пгм по направлению 5', р(М, 5', 5)— коэффициент отражения излу ~ения по направлениям, связанный с коэффициентом полусферического отражения излучения от площадки с точкой М соотношениями; На основе авалиэа потоков излучения на границе излучающей системы плотность потока результирующего излучения определяется следующим образом: (15.3.7) Используя (!5.3.3) — (15.3.6), исключаем Е„,дл из (153.7) и получаем фор- мулу 154.
ТЕПЛООБМЕН ИЗЛУЧЕНИЕМ МЕЖДУ ДВУМЯ АБСОЛЮТНО ЧЕРНЫМИ ТЕЛАМИ, ПРОИЗВОЛЬНО РАСПОЛОЖЕННЫМИ В ПРОСТРАНСТВЕ Тепловой поток определяется по формуле О г г = оо (71ч — 7г4 ) Нг и (15эй1) где Е~т — площадь взаимной поверхности облучения тел 1 и 2, вычисляемая по уравнению ыг~ ггг соз йл соз йз Н„= ~ брл ~ х ПЕ,, (!5.4.2) ~~12 я, рг где Еь Рз — площади участвующих в теплообмене поверхностей тел 1 и 2; йь 6,— углы между прямой, соединяющей центры элементарных площадок г!Еь г(рм и соответствующими нормалями к площадкам; Й1з — расстояние между этими элементарными площадками (рис. 154).
Расчет теплообмена сводится по существу к определению площади взаимной поверхности облучения И„. Коэффициентами облученности, или угловыми коэффициентами излучения, называются величины, определяемые соотношениями: Олз 1 Г Г сов 0,соз йз Рис. 15.4. Схема радиационного взаимодействия поверхностей двух черных тел 251 (15 4 3) гл зл Еэгрл Ерезл + Еол (15.3.8) нл э "л широко используемую в теории теплообмена излучением. Прн анализе теплообмена в объеме с изотропно излучающей (и рассеивающей) средой используются аналогичные виды объемного излучения с плотностЯми Ч„дл, т)сл, Ч л, п„„л, т1р.,л, сваэанными междУ собой со. отношениями, аналогичными вышеприведенным, Узг = = ) йР2 ) 2 йР2.
(15.4.4) Нзз Н,з 1 1' Г созбзсоз82 ~~12 Гз 22 Коэффициенты 2812 и зрзз показывают, какая часть поверхностного излучения, испускаемого одним телом, падает на другое: (15.4.5) ф12 = Щз/1211, 4221 = зчзз/")2 15.5. СВОЙСТВА ПОТОКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ Для расчетов коэффициентов облученности и взаимных поверхностей облучения обычно используется метод алгебры потоков (! 5.! 3), который сводит задачу к обычным алгебраическим уравнениям и базируется на следующих общих свойствах потопов излучения; а) свойство соамещаемости.
Определяет условия равенства потоков излучения: равными являются такие исходящие от одного и того же тела потоки, которые можно совместить так, что все лучи одного потока совпадут по положению, вне зависимости от длины, с соответствующими лучами другого. Так, поток от тела ! иа тело 2 (рис. 15.5) Озз=зрззрзЕ1 Е,Нгл а поток от тела 1 на тело 3: Фз=грззрзЕ1 =Е1Н12. По условию совмещаемости 121! 2 = ( 11 3 нли фзг=зрзз, Нзг=Нзз'1 (15.5.1) б) свойство раслределигельности. Поток излучения от тела 1 на тело 2 складывается из потоков между отдельными частями тел 1 и 2.
Например, если тело 1 состоит из двух частей — 1а и 1б, а тело 2 †то из двух частей — 2а и 2б, то радиационный поток от тела 1 на тело 2 и площадь вза. имиой поверхности облучения запишутся: 12212 = Ф ,22 + 12212,22 + 12212,22+22212,22, (!5.5.2) Нзз=Нзздз+Н1аде+Нтд +Н12 221 в) свойство затеняемосги. Радиационный поток от тела 1 на тело 2 равен нулю, если на пути всех лучей, его формирующих, помещается непрозрачное тело: гч12=0; 1В2=0; Н12=0. (! 5.5.3) Для плоских и выпуклых тел самооблучение отсутствует: (1 5.5.4) Оп=О; р„=б; Н„=О; г) свойство залзыкаемости.
Для замкнутой системы тел поток излучения, посылаемый одним из тел на все остальные, равен поверхностному полу- 252 Рнс. 15.5. К определению свойства совмещаемостн Рнс. 15.7. К графическому определе. нню коэффициентов облученности Рнс. 15.6. К определению свойства натянутых нитей сферическому нзлучению этого тела; л ~~()г «=Я!= Р!Ег, 1= 1, 2,..., л, «ю1 (15 5.57 нли р у; а=!; ~~~~Нт э=рг, 1=1, 2,..., л; (!5.5.67 д) свойство взаимности, При равных температурах двух абсолютно черных тел поток излучения, посылаемый телом 1 на тело 2, равен потоку, посылаемому телом 2 на тело 1, независимо от их формы и расположения среда других тел: !'! э=Яы.
(15.5.7) Из этого свойства следует, что фиР~=~рыРы Н~з=Нтп (15.5.8) е) свойство натянутых нитей. Используется при расчете площади взаимной поверхности облучения двух произвольных невогнутых поверхностей бес- 253 ЬВ О а М ~! а а а, З с Ю о с с о с ы 254 с Я 'е 3 х О з а а а а а а а а М и о а а а Ка а а сы а аэ а с а а а $ И Ях а а а аа ы о а — ( аа ~! 3 ! ~~ 0 м «ь ч т сса со с сы ыы с ы с с ос осс с ю с со хасч о ссЯ ~й~~ ~О с д сс с с 3. и ~с ы с о с.
й а с и.. с с й с с а о с ы с4 а сч с + Ъ. ) м 1! й ф ф ф 6 Р йф 255 ф ф ф ф к Я ф е е 8 Х :ф а о Р" ф ф Мф оф 5' фа ф а ф Фф оф ф х 3 н фо ф ф "а ф Ф о йф а е ~с ф ++ О4 11 а о ф~, ф а ф х 1 фо хо Ф О ф ф х д ф ф ф Я фф й о ф х„ фоф ффа о ф оэ ф ф ах 8 ф -~с 11 О и 'ч фф ф ф 3 -ф а ф ф х о ф ф 1 х Еф ох хо ф ф Ф а' ф ф фоф фхи хоф э фф х ф н 'ф аф ( 3' ф ф ф ф ! 2- 1! !! О Ъ В" х о $ Оф охи и а, о фа яхЕо хд аа $ ф ц Ц ф охф ф ф хо ф ф ф хх -о фф и' ф ахффа х файф Жлфаф ффффф ~~офф ~~,.ф ф ф ф оффф , х ф х фф х1ф а~ ~а файф аф х ф + х 4 х + + ~с + о ой ЬФ сс с ! х 1~ ч ч ь В" ч ь с х й сс О 256 Ф х с сс 3$ х ох о с сс х В сс ОФ х с х хо х с Ф Р Ю »а о о З сс ох'4 ххо хо.с о.сс х сс х ххох х х 2 н .с а,:с х оооо оохл ххОо о он х „с о,о.
х о Д йх ~= Ь сс х.*с х,х .хх'о со о х х и »хо 1! ° с х о сх ах н х о х х хоо Йх сс х 'о х о~о нхх оха о М хх о ол х о хх х х сс н ах х с х о.н охн х нх нхй 'с О~ х " о 3 с.', лн о о х х х .о „~ о х а х 'ь х хн х „о сс, но х хах сс х3х нха но.а х '3$ хх с >о о Е Я о ~о о Ъ + + О 11 И Ю х а Ф Ф Оа 257 к $ а ь 3 а о о М» ох ха оа й' и2 Ва ьр а ( х ха а Ф „о а 17 †66 "а о, а ао х со о х»х о о а ха о ахо 1:х о а а щах ха 2 а аоа О~ а а о1 о аа о а сх ~к + ч х о ° а о а х ад ха ах а х ~х о оо хха й о а о а х дах оах ~ х аа а а а а О ххххх хода щх~~а о ха аа.
Х + с й сс »о а аао а о а а»а х дх х о" аао И а о а о ха И ах 3 а 'х о» о а ах о х с„ а х 4 а Ха х аоаа о о о,о а х К \ о ОО с СО О с с о с с О О ОО 258 с с с О О Я $ О с с с е О х О О О с О х с О М сс О ОС О 2О а с Ох О с» «О с "х са с О О О Ос а е !! + а ОС !! юо я х Д О о 4 Йй оа х .О с с хса Хах ОО х ю х ас О О хсх Лх х .Зх хх ! ~ Ь~ "Ц З аОО ххах асХО С х хс х а О Х с О.оса х с, л О Х О о с схх хахов с х С'ах хсо ~ОХ„О х х Ох ОО' И СХОО ООО О О, О ах .О Оах ОО,.
С Х »аООХ с. Ох ххй О !+ (! ОО о х ++ + ! ~! !! о 72 ! и 8 + / сч 1~ к ч о а 3 х 9 о / I ! 259 2 е о хх ох ол Й х о~ х хо ~ х оа х ю ~8 ь е ЬЬ к о, к ко к 2к ко ох д хан кх лкЫ к х н к днх ох х:йн о.М н о л »х "хо ко н 2 2 к к~~И хх 2 Ь о о2н» о л ока» н х а о х хо И»х 42 о» окан, ноак охн о.н 6 292 ,до»о хк к ,. о с но» ъ ! + + )е 1~ х»о, лкн ко н кк н ко 2 но к 2ИБ ока к о» на о -на о2ол н х» коко о х»х Закон дох конк о Ю ~ Ф -22" 2 он кок + И о о Я + ЭЭ.
Ю й и К й В н н н н Р 260 М и он а на а" о~ и й, йн но ,а В ~о н н о е 1! н + а ) о - (м нд у' М Ц ц а Я ав Ю д о ~ ~сй Иф н Ф й~~ ~, .оо с-. ~ а Ф о а и й .-!3-1-" 1= + + + оо М нао ааа а о хй 2 х ы ~~ .*О ~но ох нах Я аан д н Я н ~=(м а .3 со~к н М н 1 -1- ! 33 11 + Э 9- « Ф « о « « 3 Ф Ф и Р, 261 Г. и « 8 х х о о 33 о« М« кх о Х 3' о« ох «« х хч ха х «К а х«о «« е х О й « х х 63 о х «Б .О О о« х «,К 33 о к ~х, Х 3««3 х х х х д х М 33 3 3 о хха о З «х "3 Х 3 хх«, х х а.
33 33 ;,х Ы "к х х «« , И«~» сГ а ! Ю о о 3 + сх + ! ! сч 1~ й % к к й $ Ф О, 262 х х к 3 х о о о к Ф х К к о к кй ьк к» "2 ак ох И ко ~ к к а х Ф Ю о к к а О хо ИИ о ~ х ~~ х ох х х х х з с х , а х о сс а х хб хо кс х 7~ ~ ,„+ х х х В о. ох Их х ох х х о к( о со с'1 х о со ('~ и х ! (сх к сс ~ СЧ ! ! ск Д + + ) 'о о! о о( к( а Ч о с 3 о х И к х $ Ф о Рх 263 к х Я Ф к е В Ф х к к к о" х о чк о. ое х $ к хо ~ х х "а к ю о к к а о 9 хд к м б ц х х к~сч ь о д х $ о о х х я ох од к ха х ах х о х х х хх х оЗх х к хо о Ик ° х о Ф о~ э (О О ! а о )к о ох ха ох о хо к х а4 х ай о о й хо С4 ф ОО О1 СЧ О> И О О О С) оо о О со О о й о х о о $ о 3 о о.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
