Раздел 3. Расчет теплообмена излучением.

Задание 3.1.

Наружная часть боковой стенки топочной камеры из красного кирпича закрыта обшивкой из стального листа с зазором 30 мм, что позволят считать эти поверхности плоско-параллельными и пренебречь конвективным теплообменом между ними. Температуры кирпичной стенки t₁, степень черноты ₁. Температура стальной обшивки t₂, степень черноты ₂.

1. Определить удельный тепловой поток в окружающую среду за счет лучистого теплообмена между этими поверхностями, а также значение собственного, эффективного и отраженного излучения от обеих поверхностей.

2. Определить изменение указанных величин, если между указанными поверхностями разместить экран из алюминиевого листа со степенью черноты _э.

Таблица 1 – Исходные данные Таблица 2 – Исходные данные

№№ п/п	t1 С	1	э	№№ п/п	t2 С	2
1	2	3	4	1	2	3
1	110	0,88	0,11	1	36	0,70
2	120	0,82	0,12	2	32	0,72
3	130	0,84	0,13	3	34	0,74
4	140	0,86	0,14	4	36	0,76
5	150	0,90	0,15	5	38	0,78
6	115	0,92	0,16	6	40	0,80
7	125	0,91	0,17	7	42	0,73
8	135	0,89	0,18	8	44	0,75
9	145	0,87	0,19	9	46	0,77
0	155	0,85	0,15	0	48	0,79

Задание 3.2.

В муфельную печь вводится стальная цилиндрическая деталь для нагрева.

Площадь внутренней поверхности муфельной печи F₁, температура t₁, степень черноты ₁. Диаметр детали – d, длина - l, степень черноты поверхности ₂, температура поверхности детали в начале нагрева t'₂, в конце - t''₂.

1. Вычислить значение удельного теплового потока q_л при нагреве детали за счет лучистого теплообмена, а также коэффициента теплоотдачи при излучении _л и построить график зависимости этих величин от температуры поверхности детали при ее изменении от t'₂ до t''₂.

2. Построить график зависимости температуры поверхности детали от времени нагрева, используя средние значения удельного теплового потока при излучении и среднюю температуру массы детали. Теплоемкость стали принять равной С=340+0,4t Дж/(кгК), коэффициент теплопроводности =54-0,04t Вт/(м К), плотность =7800 кг/см³.

Таблица 1 – Исходные данные Таблица 2 – Исходные данные

№№ п/п	F1 м2	1	t1 С	t''2 С	№№ п/п	d м	2	t'2	l кг
1	2	3	4	5	1	2	3	4	5
1	5,8	0,76	900	800	1	0,1	0,52	20	1,0
2	5,4	0,78	1000	700	2	0,08	0,54	30	1,2
3	5,0	0,80	1100	900	3	0,06	0,56	40	1,4
4	4,6	0,82	1060	880	4	0,05	0,58	50	1,6
5	4,2	0,84	1040	920	5	0,056	0,60	60	1,5
6	3,8	0,86	980	860	6	0,066	0,62	25	1,3
7	3,4	0,88	940	780	7	0,076	0,64	35	1,1
8	4,0	0,90	880	680	8	0,086	0,66	45	1,05
9	4,4	0,75	920	840	9	0,106	0,68	55	0,95
0	5,2	0,85	1080	940	0	0,11	0,70	65	0,8