Боришанский Справочник по теплопередаче (555275), страница 30
Текст из файла (страница 30)
6 качестве таковых обычно применяются метод .соотношения про- екций и метод „натянутых нитей'. По методу,соотношения проекций' для расчета углового козф- фвцнента тгв между двумя произвольно расположенными плоскими фигурами Г, и !''в вначале определяется угловой коэффициент эле- ментарной площадки йр", фигуры т", относительно рв (см. схему 21 тайн, 11-1), )(ля этой цели из центра элементарной пло,падки йт", проводится сферическая поверхность произвольного радиуса !!. Этот радяус должен быть меньше расстояния между площадкой йр, и плоскостью ре.
Лучи, идущие от вершин фигуры р"в к центру эле- ментарной площадки йрм вырезаю г на сферической поверхности не- который контур, площаль проекции которого на плоскость 1 пред- ставляет числитель выражения для у„рр. Знаменателев в этом вы- ражении являетсв площадь круга, вырезанного проведенной сфери- ческой поверхностью на плоскости 1.
Таким образом, Г," тлр,ре = „—., Ннт гряруя по площади Вм получаем среднее значение углового ко. эффицигнта между плоскостями 1 и 2: 1 Р ур,р,=~ ~тлр,р,йт р, Прн плоско-параллельной системе построение упрощается. Способ определения углового коэффициента ясен иэ схемы 22 табл.!4-1. По методу,натянутых нитей" при расчете взаимной поверхности излучения двух*произвольных невогнутых поверхностей бесконечной длины (этн поверхности могут быль частями замкнутых поверхностей — сч. схему 23 табл.
14-1) вначале определяются длины воображаемых упругих нитей, якобы натянутых на оба тела. Длина внутренних нитей: 1е тр=АР+ВСС' где С' — точка перзсечения нити ВС с поверхно тью СР. Влииа внешних нитей: !энем» '4С + ВР' Взаимная поверхность излучения равна полуразности длин 11 !внеюр !вавила» АР + ВС'С АС + ВР 2 2 2 Коэффиггиенты облучениости К~. 11ы %гв АВ СР На рис.
14-6 приведен график для определения коэффициентов ойлученности при теплообмене между двумя плоскими параллель"Ыми фигурами одннаксвых размеров (схемы 5 и 7,6 таба. 14-1). 2ЛРЫВУРХ рнс, ц.б. тгоэффвцнеят облученноств лля ляух взяямно серненлнкулярнмх нР ' исугольянков, нмеюгнвх обвьую грвны Р с н 1 а' а у 14-?] Лучистый теллообмел л«ежду двумя серыми телами 919 )(оэффициенты облученности для этих же случаев, но с учетом от. раження от соединяющей фигуры ! и 2 нетеплопроводной оболочки, определяются по кривым рис. 14Л. Значения коэффициента облучениости для двух азаи «но перпендикулярных прямоугольников, имею. щнх об.цую грань (схема б табл, 14-!), представлены на рис. 14-8.
Ркс. «4-з. коэффкцкепт оалученсостп лла элекектэркоа площадки лг" к орямоугольккка, плоскость которого параллельна ЛР. Одна эершпгк пркмоугольккка„'паха дктся ка пормалк к центру элемептеркоа площадке ЛГ Значения коэффициента облучеиности для элементарной площадки и параллельного ей прямоугольника (схема !4 табл. 14-1) показаны на рис.
14-9. 14-7. Лучистый теплооймен между двумя серыми телами, произвольно расположенными в пространстве В этом случае решение задачи о лучистом теплообмене значительно усложняется по сравнению с задачей для черных тел. Если тела ! и 2 не образуют замкнутую систему, то об.цее точное]решение вообще не может быть получено. Для практических расчетов может быть использована формула (14-19), в которую вводится в качества сомножителя прнведениаи степень черноты системы э„. Тогда ()ы=-е Я«та= 49с ] — ' — ~ — ') ~Нж (акал(чаа]. (!433) ' пл ~~~ОО) (~ОО) ~ '* Приведенная степень черноты системы, состоя.цей из двух серых тел, может быть приближение рассчитана по формуле: елр э!'сэ' где х, и е,— степени черноты тел. участвующих в 'лучистом тепло. обмене.
Эта формула дает удовлетворительноа совпадение с опытом для тел с высокой нагло.цательной способностью, ь 14-7) Лучистый теллообмен между двумя серыми телами 2~( поверхности труб Т, и н,. Диаметр труб ()=76 мм, шаг труб э=114 ми г:атласно свойству совиещаемостя лучистых потоков можно вместо отстоящей от труб параллельной плоскости рассматривать плоскостгм касательную к трубам. Тогда эта плоскость совместно с поверхностямн двух рядом стоящих труб образует замкнутую систему АА'ВС Рна. !чэче.
К расчету лучистого тчплаабменз между баскопечкоа плоскостью а рнаом труб (рнс. 14-10), для расчета которой можно воспользоваться формулой (14-34). Из табл, 14-1 для этого случая имеем: коэффициент облученности у„=! — я/! — Я + — ага!8~/ ( ) взаимная поверхность излучения, отнесенная к одному метру длины трубы, Нть = Нтт = нюте = 921 при а = 1,5: ртн=0,85; ни =рчэ — 0.406; Н„= 0,10 мз(м. Приведенная степень черноты системы -( ' — (0,85 +0,406 — 1) т, нт Отсюда 085 0404 ~(100) 1,!ОО~ 1 — 0,256- ль лл В случае двух рядов труб 7„=1 — (1- 0,85) = 0,0771 р„= 0,4671 Н„= ртта = 0,11 (жт/и).
В остальном задача решается так же, как для однорядного пучка. Осноеные законы теплового азлученид ( Гл. 14 14-8. Коэффициеит теплоотдачи излучением Е а ы т,— Т, (14-39) Суммарное количество тепла, переданное излучением и конвекцией, равно: а=4)„+()„= (т,— !)р, (14-40) где а=а +а. (!4-41) Коэффициент теплоотдачи излучением я„ характеризует интенсивность лучистого теплообмена и численно равен удельному лучистому потоку, отнесенному к единице температурного напора. Пример. Определить теплоотдачу излучением от поверхности отопительного радиатора в помещение.
Радиатор †панельно типа, т. е. самооблучеиие отсутствует. Температура стенок радиатора, практически равная температуре греющей воды, 90' С. Температура помещения, включая и стены, равна 20' С. Степень черноты поверхности радиатора е, = 0,9. Так как поверхность стен значительно больше поверхности радиатора (Р,/Рз- О), то, преобразовав формулу (14-37), получаем: э =е =09. ан= 1= Воспользовавшись формулой (14-38), находим: Е„= ы =4,9ч,~( ' ) ( — э) 4,9 0,9 ~( ) — ( ) 1=44! клал(мз час.
По формуле (14-39) а„= = 0,3 клал/мэград час. 44! 90 — 20 Теплоотдача излучением от отопительного радиатора соизмерима ° теплоотдачей свободной конвекцией. 14-9. Действие экранов С помощью экранов можно существенно уменьшить теплоотдачу излучением и улучшить зюниту тел от теплового излучения.
При расчетах теплообмена экран обычно рассматривается как непрозрачная для теплового излучения поверхность, обладающая бесконечно При расчетах сложного теплообмена, когда передача тепла происходит как посредством излучения, так и путем конвекцин, удобно вводить в рассмотрение коэффициент теплоотдачи излучением (радиацией): Кейстаиа экранов а 14-9) высокой теплопроводностью.
Ири постановке экранов между взаимно нзлучаюшнмн поверхностямя приведенная степень черноты системы значительно снижается. Например, если между двумя безграэнчнынн пзраллельнымн поверхностяын со степенямн черноты е, и разместить и экранов, то прниаденная степень черноты системы м будет рзвнш (14-42) ар Р г где е!,„р и ег,„— степени черноты повзрхлостей 1-го экрана. При равенстве степеней черноты поверхностей экранов 1 еял = (а -1- 1) (- — 1) (14-43) Из этой форнулы видно, что при постановке и экранов теплооб. мен излучением может быть снижен в (и-1-!) раз.
Чем выше отражательная, способность экрана (ниже его степень черноты). тем сильнее снижается теплаобмен излучением прн экраннрованнн. Например, если для двух поверхностей с е, = е, = 0,8 приведенная степень черноты з =О,ббу,то при постановке одного экрана с е „ = ля= эяп =0,8 получаем е =0,333, а прн постановке одного экрана с ез ял вял 0,05 прпвздениая степень черноты снижается до е = 0,025, т. е. пр примерно в 27 раз. тепловым потерям обиуровки в окружаюшу!о среду дзя г)вяутр г)анаша' Ввиду того, что по условию задачи передача тепла от внутренней поверхности полой обмуроаки к ее внешней поверхности происходит лишь путем излучения, удельный тепловой поток к внешней поверхности абмуровки 4,9 з„~ ~~ ') — ( — з) ~ (ямал/м'час].
Пример: Определить число экранов, необходимых для того, чтобы поддержать температуру внешней поверхности полой обмуровки печи не выше Га =- !00' С, если теиперзтура внутренней поверхности полой обнуровки г, = 500' С. Теплопроводностыо и коивекцией пренебречь. Степень черноты экранов н стенок принять одинаковой а =- 0,87. Теп.юотдача во внешнюю среду происходит свободной конвекцией н излучением.
Температура окружаю цега воздуха г, = 25' С. Тепловой поток к инешней паверхиосгн обмуровки д „„ р равен 224 Основные законы теплового издцченил [Гл. 14 Приведенная степень чарноты системы при установке между стенками н плоских экранов и а „а, =а = а по формуле (14-43) а ан ( л + ! ) и, следовательно 4 9'087 Г /ПЗ1а /373!а ! (л+ 1)(2 — 087) [ [ !00/ [100/ — [ккал/мз час). 12800 н -1- 1 Тепловые потери абмуровкн в окружающую среду д „, „складывзются нз теплоотдачи свободной конвекцией д. = а.(!а — !а) [ккал/м'час[ и излучением д„= 4,9 а~ Я вЂ” Я ~[ккал/ма часф При б!=100 — 25=75'С для воздуха величина Рт От~2!О' и. следовательно, коэффициент теплоотдачн свободной коивекпией по формуле (1Π— 5в) равен: и„= А,йг й[ккал/м'час грод[. По табл. 10-2 для этих условий в г 62'С козф !00+ 25 2 фициент А, = 1,24.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
