20.Лучистый теплообмен. Ур-ние Стефана-Больцмана.

Лучистый теплообмен – превращение внутренней энергии в-ва в энергию излучения с последующим переносом этого излучения в пространство и поглощение его другим в-вом. Он бесконтактный

Теплообмен излучением может происходить между телами, находящимися на больших расстояниях одно от другого (из¬лучение Солнца на Землю). В технике теплообмен излу¬чением имеет место в котлах, в системе отопления зда¬ний, в сушильных агрегатах и т. п. При высоких темпе¬ратурах теплообмен излучением преоб-ладает над остальными видами теплообмена. Лучеиспускание тела в пространство может быть равномерным или направленным.

Лучистая энергия, испускаемая на какое-либо тело, в зависимости от его физическихсв-в, формы и со¬стояния по-верхности частично поглощается этим телом и переходит в тепловую, а остальная часть отражается и частично проходит через него.

Обозначим через Е0 общее кол-во лучистой энер¬гии, падающей на тело, а через ЕА,ЕR и ЕD- соответ¬ственно кол-во лучистой энергии, поглощенной, от¬раженной и прошедшей через него: Е0=ЕА+ЕR+ЕD разделим на Е0 и преобразуем 1=A+R+D,где A,R,D- безразмерные коэф. по¬глощения, отражения и пропускания. В зависимости от конкретных физических свойств тела, его температуры и длины волны падающего излучения численные значе¬ния коэффициентов A, Rи Dмогут быть различными, а в частных случаях и равными нулю.

Лучистый теплообмен описывается ур-нием Стефана-Больцмана:

Е – излучательная способность серого тела; Е0 – излучательная способность абсолютно чёрного тела

С0–коэф излучения абсолютно чёрного тела = 5,68 (Вт/м2•К4)

(приведённый коэф излучения)

22. Теплоотдача. Определение процесса. Ур-ние и коэф. Теплоотдачи для плоской стенки.

Теплоотдача – процесс передачи тепловой энергии от 1 подвижной среды к другой с различнымиt через твердую поверхность произвольной формы

Расчетные ур-ния теплопередачи зависят от формы стенки, разделяющей теплоносители.

Рассмотрим теплопередачу через плоскую однослойную стенку. Пусть тепловой поток направлен сле­ва направо, t нагретой среды tж1,температу­ра холодной среды tж2. Температуры поверхностей стен­ки неизвестны: обозначим их t1и t2.

Передача теплоты в этом примере пред­ставляет собой процесс сложного теплообмена и состо­ит из трех этапов: теплоотдача от нагретой сре­ды (жидкости или газа) к левой поверхности стенки, теплопроводность через стенку и теплоотдача от правой поверхности стенки к холодной среде (жидкости или га­зу).Поверхностные плотности теп­ловых потоков в трех указанных этапах одни и те же, если стенка плоская и режим теплообмена стационар­ный.

Напишем три известных ур-ния теплового потока.

1.Ур-ние теплоотдачи от нагретой среды к поверхности стенки

2.Ур-ние теплопроводности через стенку

3.Ур-ние теплоотдачи от правой поверхности стенки к холодной среде

Удельный тепловой поток:

Для плоской многослойной стенки:

k-коэф. теплопереда­чи, представляет собой мощность теплового потока, проходящего от более нагретой среды к менее нагретой через 1 м2 поверхности стенки за 1 ч при разнице t между средами 1 °С.

R -термическое со­противление теплопередаче, м2К/Вт.

Основное ур-ние теплопередачи: