Поправка на парциальное давление водяных паров, при .

- в .

С увеличением длины луча поправка будет уменьшаться.

Степень черноты смеси излучающих газов .

Это связано со взаимным перекрытием полос спектра, тогда надо считать следующим образом :

, ( 3.6. )

где - поправка на перекрытие полос спектра.

Рис. 3.5.

Поправка на взаимное перекрытие полос излучения углекислоты и водяных паров.

Обычно отв формуле (3.6.), что даёт возможность проигнорировать её в технических расчётах.

Приближённый метод расчёта .

Для дымовых газов ( при близких значениях температур газа и стенки ) можно грубо считать по формуле (3.2.) :

( 3.7.)

Здесь ,( 3.7^а )

где

- коэффициент ослабления интенсивности лучистого теплопереноса;

- сумма парциальных давлений излучающих газов;

- коэффициент ослабления лучей , рассчитывается по формуле Гурвича и Митора :

( 3.8. )

- общее давление всей смеси, включая излучающие и не излучающие газы;

- сумма парциальных давлений излучающих газов.

Формула справедлива для определённого диапазона значений () :

В практике встречаются газовые объёмы различной формы, в которых длина пути луча в разных конфигурациях различна.

Для этого расчёт ведётся по эквиваленту – полусфере, в которой.

Для полусферы ,

тогда

При практических рекомендуется обычно формула :

( 3.9. )

конкретизируется для различных схем ( см. таблицу ) :

Таблица рекомендуемых формул для расчёта .

1.Сфера диаметра
2.Куб со стороной
3.Бесконечно длинный цилиндр диаметром, излучающий на центр основания
4.Прямой круговой цилиндр,, излучающий на центр основания
5.Такой же цилиндр, излучающий на всю поверхность
6.Бесконечный цилиндр с полукруглым основанием радиуса, излучающий на середину плоского основания
7.Слой толщинымежду двумя параллельными бесконечными плоскостями
8.Прямоугольный параллелепипед со сторонами- для излучения на любую грань
Трубный пучок	а) При : б) При :

Плотность теплового потока между поглощающим газом и окружающей его серой оболочкой рассчитывается по формуле :

, ( 3.10. )

при температуре - по формулам (3.7.), (3.7^а), (3.8.) , а по (3.6.) – точный расчёт.

- эффективная степень черноты оболочки в присутствии излучающего газа при температуре .

и - соответственно степень черноты газа при температуреи его поглощающая способность при температуре.

Заметим, что

( 3.11. )

Приближённо

( 3.12. )

( 3.13. )

, иотнесены к температуре.

В технических расчётах обычно при близких значениях температур исчитают :

и , т.е.

( 3.14. )

Пример 3.8.

В пароперегревателе АЭС в качестве теплоносителя используют углекислый газ с давлением .

Вычислить коэффициент теплоотдачи излучением от газа к пароперегревателю при следующих условиях :

- средняя температура газа в газоходе перегревателя ;

- температура пара в трубах перегревателя : на входе ,

на выходе ;

- давление водяного пара .

Расчётная температура стенок труб, омываемых газом, принята приближённо равной средней температурепара . *⁾

Степень черноты поверхности стенок, омываемых газом, .

Решение.

Для определения используем формулу :

,

где плотность лучистого теплового потока согласно (3.10.) :

Здесь:

- эффективная степень черноты стенки в присутствии излучающего газа - приближённо находится по формуле (3.12.) :

___________________________________________________________

*⁾благодаря тому, что термическое сопротивление участка “” намного меньше сопротивления участка “” .

- степень черноты газа при температуре газа ;

- поглощательная способность газа при температуре стенки - по (3.13.) .

- по (3.6.) : , но

и , т.к. в газах отсутствуют водяные пары (см. рис. :и.

т.е. :

находят из графиков

- средняя температура газа .

Эффективную длину пути луча находим согласно таблице для трубного пучка ( п. 9) ( после формулы (3.9.) ) и расчётной схеме.

=38

100

96

газ

Длина труб

, тогда

по схеме п. 9^а:

;

при находим из графиков :

Поглощательную способность газа находим по формуле (3.13.) при

.

Пример 3.9.

Определить коэффициент теплоотдачи излучением от потока к поверхности труб пароперегревателя парового котла, если температура газа на входе и на выходе из пароперегревателя. Принять температуру стенки постоянной по ходу потока газа и равной средней величине; степень черноты стенки.

Трубы расположены в шахматном порядке ( см. рисунок предыдущей задачи ) : ; поперечный шаги продольный шаг.

Давление газа . Газ содержит 10%и 4%.

Решение.

1. Находим эффективную длину пути луча по табл. п. 10. при, тогда

2. Парциальные давления компонентов пропорциональны объёмному содержанию. Тогда

3. Расчётная температура газа

4. По графикам : ;

5. Для расчёта по (3.6.) предварительно определими:

→

,

где :

; ;

. Принимаем .

Тогда по (3.6.) степень черноты газа :

6. Для расчёта поглощательной способности газа при температуре стенки по (3.13.) необходимо предварительно найти,ипри температуре стенки.

Аналогично п.4. , при замене на, получим из графиков :,,.

Тогда по (3.13.) поглощательная способность газа при температуре :

7. Эффективная степень черноты стенки в присутствии излучающего газа - по (3.12.) :

8. Плотность лучистого теплового потока от поглощающего газа к серой оболочке ( стенке ) - по (3.10.) :

9. Коэффициент теплоотдачи излучением

.

Пример 3.10.

Рассчитать и, пользуясь упрощённым методом : формулы (3.7.) , (3.8.), (3.14.) . Сравнить с результатами решения предыдущей задачи .

Решение.

1. По (3.8.) - коэффициент ослабления лучей :

( см. п.5. предыдущей задачи ) ;

- п.1. предыдущей задачи.

Тогда

2. По ( 3.7^а) :

3. По (3.7.) степень черноты газов

4. -( п.7. предыдущей задачи )

5. Согласно (3.14.) и согласно (3.10.) :

,

что меньше ( предыдущая задача ) враза.

вместо в предыдущей задаче (п.9.) .