Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
конспект лек теплотех готов рус.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
5.13 Mб
Скачать

§ 4. Некоторые задачи

ТЕПЛООБМЕНА ИЗЛУЧЕНИЕМ

Знание законов излучения позволяет получить расчетные формулы для лучистого теплообмена между телами. В частности, формулой (155) пользуются при определении излучательной способности топок, при учете теплоты, передаваемой в топках излучением, и т. д.

На рисунке 36 представлена принципиальная схема лучистого теплообмена между двумя параллельными плоскостями (а) и между телами, из которых одно находится внутри другого (б).

Рис. 36. Схемы лучистого теплообмена между двумя плоскостями (а) и между телами, одно из которых находится в полости другого (б).

Если известным размеры тел, их степени черноты и температуры, а требуется узнать количество теплоты, которым эти тела обмениваются между собой, то тепловой поток будет равен разности эффективных потоков тел:

q1-2 = Eэф1 – Eэф2, (156)

где

Eэф1 = Е1 + (1 – А1) Eэф2, (157)

Eэф2 = Е2 + (1 – А2) Eэф1, (158)

Решая систему уравнений (157, 158) относительно Eэф1 и Eэф2 и подставив в последнее уравнение значении, получим выражение для лучистого теплообмена между двумя плоскопараллельными пластинами:

(159)

где = пр – приведенный коэффициент излучения Вт/(м2 . К4).

Если тела, между которыми происходит лучистый теплообмен, расположены внутри друг друга (рис. 36 б), то в этом случае формула (159) справедлива, но при веденный коэффициент излучения подсчитывают по формуле:

пр = (160)

Контрольные вопросы и задания. 1. Что называется конвективным теплообменом? 2. Какие различают виды конвекции? 3. Какие встречаются виды движения жидкости (газа) и каково их различие? 4. Каков механизм передачи теплоты при ламинарном и турбулентном режимах движения жидкости? 5. Напишите уравнение для определения количества теплоты, передаваемой конвекцией от жидкости (газа) к стенке. Дайте анализ этого уравнения. 6. Какие факторы влияют на величину коэффициента теплоотдачи? 7. Объясните особенности теплоотдачи при кипении жидкости. 8. Напишите уравнения законов Стефана-Больцмана и Кирхгофа, дайте формулировку законов и объясните их сущность.

Лекция 13 теплопередача. Сновы расчета теплообменных аппаратов

Разделение процесса переноса теплоты на теплопроводность, конвективный теплообмен и теплообмен излучением удобно для его изучения. В действительности встречается сложный теплообмен, при котором теплота передается двумя или тремя вышеуказанными способами одновременно. Типичным примером сложного теплообмена является теплообмен между стенкой и омывающим ее газом: конвективный теплообмен между движущимся газом и стенкой, теплопроводность внутри стенки и потока газа, излучение и поглощение энергии поверхностью. В связи с этим коэффициент теплоотдачи при сложном теплообмене () представляет собой сумму коэффициентов конвективного (к) и лучистого (л) теплообмена:

 = к + л. (161)

Если стенка омывается жидкостью (например, водой), то л = 0 и  = к.

В теплотехнической практике часто тепловой поток от одного теплоносителя (газ, жидкость) к другому передается через разделяющую их твердую стенку. Такой процесс называется теплопередачей. Он является частным случаем сложного теплообмена и включает три этапа: конвективный теплообмен между нагретым теплоносителем (жидкость или газ) и, допустим, левой поверхностью стенки, теплопроводность через стенку и вновь конвективный теплообмен между правой поверхностью стенки к нагреваемому (холодному) теплоносителю. При этом в условиях установившегося (стационарного) режима сложного теплообмена тепловой поток в каждом из этапов один и тот же. Формулы для расчета теплопередачи зависят от формы стенки (плоская, цилиндрическая и т. п.), разделяющей теплоносители.