Задачник по теплопередаче. Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. 1980 г. (944656), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Оптический пнрометр с красным светофильтром (см, зала. чу 10-6) зарегистрировал температуру Гг = !600' С. 1!айти степень черноты исследуемого тела ппи Л=О 65 мкм, если известно, что его истинная температура 1= 1700'г . Ответ ел — — О, 55. 10-8. Тсмвература тела измеряется двумя оптическими пнрометрамп с разнымн светофильтрами, Б первом пирометре установлен красный светофильтр (Лг=0,65 мкм), во втором — зеленый (Л,= =0,50 мкм), Температуры, показываемые пнрометрамв, соответст.
венао равны: ты=!400'С и газ=1420'С, Найти истинную температуру тела и его степень черноты, считая тело серым. Ответ 1 =! 492' С; в = 0 7! . 1 1 Л 1 — — = — 1п— Тш Т с, елг 1 ! Лг ! — — — = — 1п — . Т„Т с, а„, . Для серого тела ел,— — алз в. Из системы (!) получим вираже. аие для Т н щ Лг — — 1 Т =- Лз ! ! Т, т„ с,(Т,— Т„) 1пв = Тат Тзг (Лг )з) Подставив в [2) н (3) заданные значения величин, найдем: Т =-!765К; 1=!492'С; е = 0,71. (2) (3) 10-9, Найти соотношение менсду относнтсльнычн нзлучательиыми способностями и полусферу и в нормальном направлении для поверхности окисленной медп прн 130' С, если известно, что: а) в пределах угла 0(гр(60 излучение окисленной меди подчиняется закову Ламберта, причем в этом интервале степень черноты напраплснного нэпу ~евин а, =0,8; б) в пределах угла 60'(~р 90' поглощастсн 67ээ всего нада.
ющсго а этих направлениях излучения от абсолютно черного источника, имеющего ту же температуру, что и поверхность окисленной меда. Примеч а иве. гр — угол между произвольным направлением и нормалью к поверхности, 187 Решение Используя формулы, полученные в решении задачи 10-6, можно ззписатьс Ответ е/е о — — 0,96. Решение Относптельнан излучательная способность а полусферу !степень черноты) по апредсленщо Е е= —, Еа Излучательную способность в полусферу для окисленной меда можно выразить перс) интенсивность излучения: Е= ', 7 (/ы= — ( уэйот ) уе4(а), (2п) (е,) (2л — и ) где ы -- телесный угол, в котором степень черноты направленного излучения постоянна.
Учитьшая, чта /,, = е, Уо, н Уо, =В«соз гр !В; — яр«ость излучс. ная абсолютно черного тела), пераый интеграл можно зыоазнть еле. дующим образом: /ело. е В, (" созгр(((о. (б,) (е,) Второй интеграл по закону Кирхгафа равен: ./ ((ы —.— А' ) /о, йо = А' Вз ! сов 4р4(ы, (244 — щ) (гл-ьк) («л — е ) где А' — поглощательиая способность, относящаяся ко всему падающему в телесном угле 2л — ы, черному излучению. Так как ((ы=з)п (р((ф«(0, то 2л 3 гл г Е = е В ! 4Ю ! з)п (рсоа гр4/гр =. А' В„) ((О ! з1п(рсоа(р«йр —.— о о 5 ч 3 3 1 =в  — л+А' — и, 'е а4 «4 По закону .1амбсрта Е«=-В«л.
Окончательно (юлучим: 3,, ! в  — л-РА'В» — л 4 " 4 3 ! 3 е — ' =--е, — +А' — — -0,8 — + В»л 4 4 ' 4 ! + 0,67 — =-. 0,7675. 4 Оююсптельная пзлучвтсльиая способность в нормальном иаправ. ленни г о — г =.0,8, Ис).очаг а)иан)еп4~с. е/в =- 0,7675/0,8 -- 0,96.
10-10. Поверхность, покрытая слоем ламповой сажи, излучает в направлении нормали в единице телесного угла лучистую энергию / о =1,87 !О' Вт/!м'ср). Поглощательнаи способность сажи длв черного излучения равна 0,96. Определить температуру этой поверхности, полагая, чта для ламповой сажи справедлив закон Ламберта. Ответ / = 300'С !0-11. Определить плотность солнечного лучистога потока, падающего на плоскость, нормальную к лучам Солнца и рас~оложениую за пределами атмосферы Земли. Известно, что излучение Солнца близко к язлучению абсол)атно черного тела с температурой /»=- 5700'С. Лиаметр Солнца 0= 1,39! !О' км, расстояние от Земли до Солнца 1=149,5 1О" км. Ответ Евзд =- 1550 Вт/ме. Решение Плотность падаюп(сто солнечного лучистого потока онределнется по формуле Епал = Вйд, гдс  — яркость солнечного излучения; 4(ы — телесный угол, под ко.
торим едпннчиая площадка «видит» Солнце. Яркость солнечаого излучения Телещ(ый угол /)з л— 4 йо =— /3 С учетом этих соотношений / т,1 с„/ — '1 /) "'( 100 / 5,67!59,73)41,39!а Еп ад — 1550 Вт/и'. л4/з 4 149,42 10-12. Искусственный спутник облетает Землю, находясь иа ее дневной стороне. Спутник имеет форму шара. Погчощательиая способность поверхности спутника для падающего солнечного излучения Л, а се степень черноты е. Определить температуру повсрхности спутника.
!!ринять, что внутри спутника источники теплоты отсутствуют, а темпера~ура поверхности всюду одинакова, Отраженное от Земли солнечное излучение н собственное излучение Земли не учитывать. Ответ 4 ' А Т.= 288 ~/г —, К; е / А 1 = 288 ~гт — — 273'С. Решение При установившемся состоянии количество лучистой энергии, поглощенной спутником, н количество энергии, излучаемой спутником в пространство, равны, т. е. /Т) АЕ Е =еСЕ— иад И о ! 100 / ' где Ел — проехция облучаечой поверхности спутника па плоскосп., нормальную к падающему нзлучсндпо; Š— площадь поверхности спутника. Йля шара Ем к ба ! Е 4ибд 4 Плотность падающего лучистого потока Еч.а-- 1550 Вт/и' !сьд.
задачу !О-!!). Окончательно температура спутника чlЛЕ Е ч' А 1550 чl А Т=-100~/ "" "== !ОО! У =-2881/ еСаЕ Р е'5,67.4 ) а 10-13. Решить задачу !0-12, прппяп, что поверхность выполнена из исталла, для которога А=02 и с=0,1. Ответ 1 = 70'С. !О-!4. Найди температуру поаерхшдсыд спутника и услашшт за. дачи 10-!2, предположив, что эта поверхность абсолютно серая. Ответ 10-15. Найти, каним должно быть отношение поглощагсльиой способносюд поверхности спутника для падающего солнечного излучения к степени черноты в условиях зада ш 10-12, дтобы температура поверхности была равна 30' С.
Ответ А/е = 1,225. 10-16. Космический корабль, стартовавший с Земли, направляется к Венере. Расстояние от Венеры до Солнца 108,1.10" км, а от Земли до Солнца 149,5 !Оа км. Температура поверхности корабля вблизи Земли равна гд, 'С. Как изменится температура поверхности космического корабля, когда ои станет приближаться к Венере, если считать, что степень черноты поверхности при изменении температуры корабля пе измепястсяз Ответ /я —— !1, 181д + 48)" С. Решение Тсмясрзтуры поверхности корабля вблизи Земли и нблпзп Ве.
190 веры определяются нз урзвненнй: /Т, т еСЕ! — ) =АЕ 100 ~ нада откуда Следовательно, Т, Т дг 149,5 Тд Р 108,1 1, + 273 =- (гд + 273) 1,!8; !я = !1,!81д+ 48), 'С. !0-17. Обмуровка топочной камеры парового котла выполнена из шамотного кирпича, а внешняя обшивка — пз листовой стали. Расстояние между обшивкой и кирпичной кладкой равно 30 мм, и можно считать его малым по сравнению с размерами стен топки.
Вычислить потери теплоты в окружающую среду с единицы поверхности в единицу времени в условиях стационарного режима за счет лучистого теплообмена между поверхностями обмуронки и обшивки. Температура внешней поверхности обмуровки гд =127' С, а температура стальной обшивки 1д=50'С, Степень черноты шамата еп=.0,8 и листовой стали ее=0.6.
Ответ Ерд —— д/д я = 435 Вт/м"". Решение Обшивку и кирпичную кладку можно рассматривать как две безграничные плоскопараллельные поверхности, разделенные прозрачной средой. Для такой системы тел результирующее излучение вы пшляется по формуле Ер, — — цд я — — вир Са ~( — ') — ~ — ) ~, (! 0-1) где приведенная степень черноты 1 1 ввр— 1 1 ! 1 — + — — ! — + — — 1 а, ея 0,8 0,6 Тогда [/127 Л- 237да / 50 + 237)а! Е , =- 0„522-5,67 ~ = 435 Вт/мд. 10-18. Вычислить значения собственного, эффектнвнога, отраженного и падающего излучений для поверхностей шамотиой кладки и стальной обшивки в условиях задачи !0-17. 191 Ответ Е г =.
1161 Вт/м', Е,аб, -: 370 Вт/м'-; -сас1 =' Есэ = — 1342 Вт/м", Езча .= 907 Вт/мс; - Ф1 Г, — — 181 Вт/и"", Ешрс - а37 Вт/м'-'! Г, 1 — — 907 Вт/м", Г11 ада '-= 1342 Вт, и'-'. !паж = Решение лпм ~а аспапзппн :шкапа Стефа. Сабе!вещи!с пзлучснпс вьшпслпм ~а асп иа — Г>алыгмаиа: Т Есаб =- еСа ( Для шамотной стенки = О,В 5,67 ( ) = 1!6! Вт/м; 1127 + 237!с Есабз= ' ' 100 для стальной обшивки 6 5 67 ( 1 =- 370 Вт/м г 50 + 273 ' с Есабз -' 0 '"' ~ 100 Эффективное излучение Е»1, — — (Е„,г — (1 — А) Ер). 1 са Е 1= Егс. Из Рсшсипа за. 11а основании стапнонарного пропссса гс = .гс. =. 1340 Вт/мс; 1 +~, .~Е"' ' 00,6 ' (0,6 =- 907 Вт/и". Для рассматриваемой системы Еаздс ...- Езфс = 907 Вт /ма; Огра».синае излучение Еотр = (1 11) Еиад.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
