Боришанский Справочник по теплопередаче (555275), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Лучистый теплообмен между двуми абсолютно черными телами, произвольно расположенными в пространстве Основная расчетная формула имеет вид: О, =4,9~~!00) — ~ 1, ) ~ Н„!клал!час). (14.10) Взаимная поверхность излучения этих тел Н„ вычисляется по уравнению: ~' аозт, соя та (14-20! ЗДесь Г, н Рз — УчаствУюЩие в теплообмене повеРхности тел 1 и л; т, и т,— углы падения излучения на центры элементарных площадок йу, и йлн т — расстояние чежду этими элементарными площадками (рис. 14-4). Расчет теплообчена сводится, по существу, к определению вза.
ниной поверхности излучения Но. Результативный лучистый поток, определяю.ций лучистую тепло- отдачу тела, равен: (14.! 3) пан пз рез (14.! 4) 202 Основные законы теплового излучения [ Гл. !4 Коэффициентами облучен- ности или угловыми коэффиц и е н т а и и называются величины, определяемые соотношениями: Г ! со5 т1 соз та ! 21Р! ~ „, 2!Р, 1!4-2!) Н„ ты= р !! ~ !1,(д! Ссз О! СО5 У! Р 1 ' ) яга Р, Ях (14.22) Н 21 21 3 Коэффициенты т!2 н Уп показывэ от, какая часть полусферического лучистого потока, испускаемого одимм телом, падает на другое тело. находя цееся в лучистом теплообмене с первым телом: Рис. !4Л.
Схема и расчету лучистого чепаообмепа межлу двумя абеоаютио черимми телами, произвольна Сяе. положеиимми и пространстве у„- —; т„= †. (14-23) Ы12 !аз! 1 14-6. Свойства лучистых потоков Для расчетов коэффициентов облученности и взаимных поверхностей излучения обычно используется метод поточной алгебры [Л. 14-1). Этот метод сводит задачу к обычным алгебраическим уравнениям и базируется на следую цих общих сволствэх лучистых потоков. а) Свойство соажещоглсости. Это свойство определяет условия равенства лучистых потоков. Равными являются тание исходящие от одного и того же тела потоки, которые можно совчестить так, что все лучи одного потока совпадут по положению, вна зависимости от длины, с соответствующими лучами другого. Например, поток от тела 1 иа тело 2 (рис.
!4-5)! О!2- у!2Р!Е! = Е,Н,2, (14-24) а 'поток от тела 1 на тело 2! О!2 = т!2Р!Е! = Е,Нмс (14-25) По условию совмещаеиости '212 М12 или !уы 212' Н!2 Н11' б) Саойство раснределительности. Лучистый поток ог тела 1 на тело 2 складывается из лучистых потоков между .отдельными частямн тел ! и 2. 203 Свойства лцчистыл потоков ф 14-6 ) Например, если тело 1 состоит нз двух частей — 1а и 16, а тело 2- тоже из двух частей — 2а и 2о, то лучистый поток от тела 1 на тело 2 Е!о.2о+ ! !о,ж+ Е!6,2а + Е!баб или Нгг = Н!о,2о + Н!лбж + Н!6,2л + Н!6,26' (14-26) в) Свойство затвнявжости. Лучистый поток от тела 1 на тело 2 равен пулю, если на пути всех лучей помещается непрозрачное тело: Егг = 0; 2„=0; Н,г — О.
(14-27) Для плоских и выпуклых тел самооблучение отсутствует: (! 4-28) Е„=О; т„=О! Н„=О. г) Свойство замыкавжости. Для зачкнутой системы тел и сред лучистый поток, посылаемый одним из тел иа все остальные, равен полусферическому излучению этого тела: Е,д = Е, = Рлн, Х (! 4-29) ! 1 для 2=1,2, 3,...,л или л ~~~ ( тл,! = ! ! ~~)~~ Нл,! = "л (14-30) 4=-! для 2=1,2,3,...,л. Если тело й имеет вогнутости, то в число и должно входить и тело й. д) Свойство взаимности. При равных температурах двух абсолютно черных тел лучистый поток, посылаемый телом 1 на тело .', раасн лучистому потоку, посылаемому тетом 2 на тело 1, независимо от нх формы н расположения среди других тел! (14-3! ) Е,.=Его Из этого свойства слезует что т!г~ 1 тга~г Н!г На!' (14-32) В табл.
14-1 приведены формулы для вычисления уг. ловых коэффипиеитов и взаимных поверхностей излучения для наиболее типичных случаев теплообмена излучением (Л. !4-!). аа.б. К опрелелеиию свойссеа совмещаемости лучистых потоков Свойства лучиствсх ввтвков 205 в !4-61 о ' !. !+ + ь"! ь ы + ! к + + ь + ! ь! в ьс и ~ь !Ъ ь !ъ !.о о. ~ о ь к к 32 ,„о. ь к 2 оь Ок О о ь о Ч$ .к 'Ф йл ко Ю ка ! к!ь+ Ю + Фм -1- ю ы + й ! о 1 окх ь Ф аы о о М коо зоы к к 1О оь к к О к о, к о.
о ко о кк м к о и3кйо ь г о о,о ы + и .о !.ь о .к! в 204 [ Гя. 14 Основные эаноньг теплового иглцчения о о 'й 'о о О о х к О. О х о х з х з х а х и х а х ах ха а а й й н а ах ай з" х а а х йе 3 х [о + !~ а„ [[ х 1 й х а о х о, йй о х о й щ о й х х х а х зы хо аз к а и О йа О йй х~ з хз йа йо. ох о и а а и йй хи Ма ах н х аа а а аа аа ах з н х к л х х Я х на о В о 4.
йй" о х йе О. х й И Р х О. о е о х й хо оз3 з ао р х ах о; о ы о ~ ~з Б ах 'э ° а ХЗО О ао х х х х1х й» а о ох хха ах 3 а „' х Зхг~ххх ох о о о х Ы" ОХ ХО й 2 з ~~ ; о..;з й йй' о'х й Ххаааа ххнйох ОООО .,„ х х ~~ х ахо ы~а .й-зх О"„Ыо о" О Х ОХ х йй х х х х о,аа аа й О О ~ о а,х я х о ахоа,оо ххехй Основньге эаноног 206 о х Р. о ![ х ео о' Ъ+ + ".о ++ х о х 5 о О [[ ~ 3 х ог~ к +" о х х н Р о о. о з к х о к о хЬ оо о Ка Ю оо „И о о н о е х о оо М о ох ох оо ао о х Ф х теплового излучение [ Гл. !4 [ з~ + к)о [к [[ х ы к х х о х 0 х.
к о о 3 х ох о х о. х й ао хо» 3 ) х о о хнн х х[х х ,о х х о о,й х х 207 ф 14-6! лотоков х + + ! а(а + :н с~ Ф .о ~сй о х о. Ы 6 к х о ос о !! + а(~ (а + сс С4 к !.» !! о !! к!с 77 !'7~ .,' 3 о к х о. о й х х но -ок х н а ко'-' хоо квн око х н х о х Свойства лучисты» х !! ! +( ! !! в. „х х х ссх И »Я „"х о х "х х хх х х д Ю о сс к о х охк З н но о х ох хо ох но Ф хо кс о х он ойдо хо ШШ1Ш!ШШ111! 11 Основные закона теилового излучения «Гл. «4 208 ч ч Е о а, з х 9- ! в: и-Г ! 1 ! 1 ! 1 -и'а а х о о а аа ах ох а аа 3 Ь о М Р а о а а В х М" оа а а а на 3 оо аа В о И о $О + -" 9. !! 9 ! а'1 + + аг !! 9.
«! ! а + !! и 14-61 209 Свойства лучистых потоков [сч и д 9 9". и и р и 9 9. 9- Ф о, Ф х« Ф Ф т Ф ао ь хо Ф Ф а.о Ф х а Ф Ф Ф ( х Ф,о а. Ф З Юф о о 9, и Ф а. х 9- И х а 9 Ф о ал" Ф.ь 99 о а" .о „а ойдо х ь'х аха, ааа охо а«о Ф ачаа о а л Я Н-иоя Ф х х хФ х х оаь Ф ха Ф „Ф Ф о а аа ваа , ха Ф Ф о са Да й а,х Фх ах« а са«ь а ОФФ й 3~ Ф й ч а. а Я, Ф ь Ф а Ф о а Ф х а ~ъ Ф о о ЛФ хй ч ф 3 д ~сх и 9„ 9, и а" + а ~« и ! а~х х (С~ Ф а .(а х Ф Ф Фо аа Ф 91 ХФ ь ох л о Ф х ! а!0 Основные васины теллового излучения [Гн.
14 к О, ь Э" й Й о е х Ю ОЧ ю ч *р Юн ха х Ю в е О М йй йч кю ох Ю ф О кю В Ой ! + О. + к !! >. ь '4 ххк," к й „, а о а х Ю 1О х ЮЗЮ хна ~12 хо ссй х юь о ю ОЧ Х Х Ю .О о к 'к х к ЮО" к й\ ЦО кч о о'о. кхю х к ь к хо Х хо й1, х о хь Ю о.ю сй ой о х ,йххо. ю х хо х к и. ок, к х к х й .О ю о х о хх х Ю П~ к й Ю ю х й\ Я о х о ох о. к о о $ ох х ю й' х й а й Ю о,- Ю йй о.
о о Ю х к к й х хо о Ю х ю х х к х о й х О К о к х х ой йй 9- !! й" к х ю. х ь !! О. З й а Свойства Лучиствсх войсков $ !441 ь В' 1 о э (С4 а! (а «)а ьв о о а~ + и и ь Э" + и 'ь г„~ + х !! + х О,х оо А хо ь х хо оь, ь оо о "~ ох о ~в о" щ х о, х ~ 'о ь аа !4ь Я л а 9" ь Г „. ох 1 о а И Ы ю о оо хо х о а,. о х а,„о х о доо х х о о о о Я~ $ о .а о хо $4 с~ о х ( о х а 1! х оД о Р3 в. оФ 4 "*„'с ох х о о х х О, бсновнхе закона ссллиОо~о ийнучс«ния 1Гл. 14 й. « й и. с~ со о, д к Ю Ф х х х а а о «« щ « о 1 И И. Й о х о о к о. «" 5 щ о о « щ х х о щ щ с й в в х о о щ ! Во« Ф е к с« ощ а щ И щ « щ щ кк фа ок оо хщ Й «с й « о е щ щ.« й М ос кк од щ "о «« 3 щ о с к щ ащ щкк О щщо еыщ «що щ щдо щщщ а щщ х ~хх д щ ««щ ох щ «« од о « о й о о х о щ к о Ы «" о х х о Р а щ «о о х с д О 5 к з ы о.
щ Ъ 9- 1 1 й !! а «- с« о щ о, щ й( сц «ц сз со + Щ що„ хщ хх к кх хощ Ы .2 щ М ох" щ к«са о о щ хко х .«,щ ыхх хкх х ««щ щщщ сц сц м сц ! !! 1 !! ис + сц 1сч Свойства лучистых о !4-6! потоков г х а с о, х о, а х о и !! )сч !! сй а Ц о х о о оа а о $ ~с йт ч ч сй йй ! йи ! + в. + йй св сл йо й "о' й йхг х о а. ~~ а.' ""а ай а а ох» й,а а а й й!а ой ах а ч то ь 'С а х х х йа сц х а + + о Й с4 о !с'3 !! ей О ааа И вЂ” о г оах аоо х а о аа а ах хха о.
$ ° х О х а х х а' а х о охи х сч о й |й х. г Ф3 й, г и Ф а. !! аэ Основные законы теплового излучения [ Гз. 14 2!4 ==1 3 <~ м". 'о 3" ах ае уч ха ч Ф а оо и" 5 ф х е О ы е ы о х о" о О ач О оа Ю о к х О $й ы «'о я ы о оох он о й ° чч $ х эохо хооы х ох ссх $ хох х б о.х ох х э о хо Охай сч'~о х х о о. о ох х хоо хоХ о о о " а'х » о ы х 3 х х о ххох" 3 о оо х ю ы хо о.
о. х с4 сг И х сч е о д х о, оых х9х ф !4-6 ] 215 сл + Д а, ]ч„ "]~. + ]] и, ] ы + $ Ц, х а ]а„ ] + ]] а,"]"" + ст сл св + х аэ аа Р ° ~ ххата о х,х Х а О ох„ С хо»х ххах хо С~ '" х, н х охх ~.) Хинах хэна х,о э о + ФХХФ эх э Ф а ы а*х х х э Ф, „а. оооо Ихх ФФФАЯФ Ф х х а»х ° аэхл О ахи ы»аоэх ххо ло ох эээ хы эээна хо л х а"'х э ээнхд ыоэаэчэ о б)' ахххэ-о Ох ФБ ахэхэх .ФБх .Мэ д'а . х х х эх а-л.ч э ч Ф Фэынаэ о а о а аа хээххх Свойства лучистых истоков ФЯФ а»э э' о ха а о хо х х э х з Ф'х о х х э э ли ээн а.а ао х а о лэ „х н х э о сч э э х ох ннэ хнх Основные законы тенловогв излнеения ! Гл.
!4 2!6 Ю В о ге И с Р х с о р Ф -р -о с хл с о юс Ос О 3 с н о фх о ус о о.с Я Й х и, х ! с," о ! + Ц Ц + !оо ис !! !1 ее !! о о да 3 х.х хо х о' о М о х о х о 3 х о хо о с о о а о Ф х ~ с о сох р о хх и1 хс х, с о х с 5 а о ц ! ! + + о !! о х~о Онх осе с с со р'х х Х хо о до с сон: о ао с с,. о х и" о ,о М ,о х ~ х оо х Р о.х о о со, ххя х а х Ф !! Ф О р 14-6) Свойства лучистых потоков 217 Три последних примера табл, 14-1 представляют случаи опреде„ия коэффициентов облученности графоаналитическимп методами.