Министерство образования и науки Российской Федерации

Уральский федеральный университет имени первого

Президента России Б.Н.Ельцина

В.С.Швыдкий, Ю.Г.Ярошенко, Б.П.Юрьев, В.И.Матюхин

ФИЗИКА

Теплообмен излучением

Учебное пособие

Под общей редакцией проф. д – ра техн. наук Ю.Г.Ярошенко

Екатеринбург

УрФУ

2011

УДК 536.2 (075.8) Рецензенты: кафедра автоматизации

ББК 31.31 я 73 и технологии литейных процессов

Ф РГППУ (зав. каф.- проф. д-р техн. наук Б.С.Чуркин); д-р техн. наук заслуженный металлург РФ Г.М. Дружинин

Авторы: Швыдкий В.С., Ярошенко Ю.Г., Юрьев Б.П., Матюхин В.И.

Ф ФИЗИКА. ТЕПЛООБМЕН ИЗЛУЧЕНИЕМ: учебное пособие В.С.Швыдкий, Ю.Г.Ярошенко, Б.П.Юрьев, В.И.Матюхин /Екатеринбург: УрФУ, 2011. с.

ISBN 978 – 5 – 321 – 01869 - 9

Приведены основные положения теории теплообмена излучением. Рассмотрены законы излучения абсолютно черного тела, а также свойства и характеристики тел и сред, участвующих в теплообмене. Даны методики расчета теплообмена излучением между твердыми поверхностями и в газах. Изложены особенности теплообмена излучением в металлургических печах. Приведены примеры практического использования излагаемого теорети-ческого материала.

Предназначено для бакалавров, обучающихся по направлению 150100 – Металлургия. Рекомендуется для выполнения домашних и контрольных работ, а также для использования при курсовом и дипломном проек-тировании.

Библиограф. 5. Табл. 1. Рис. 17.

УДК 536.2. (075.8)

ББК 31.31 я 73

ISBN 978 – 5 – 321 – 01869 - 9 © УрФУ, 2011

© В.С.Швыдкий, Ю.Г.Ярошенко,

Б.П.Юрьев,В.И.Матюхин

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

1.1. Природа теплового излучения

1.2. Телесный угол. Виды лучистых потоков. Плотность излучения

2.ЗАКОНЫ ИЗЛУЧЕНИЯ АБСОЛЮТНО ЧЕРНОГО ТЕЛА

3.СВОЙСТВА И ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕЛ И СРЕД

3.1.Радиационные свойства

3.2.Оптико-геометрические характеристики

4.РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕНА ИЗЛУЧЕНИЕМ

4.1.Теплообмен излучением между двумя поверхностями, разделенными

лучепрозрачной средой

4.2.Теплообмен излучением при наличии экранов

4.3.Теплообмен излучением между двумя параллельными плоскостями,

соединенными отражающей оболочкой

4.4.Теплообмен излучением между газом и окружающими его стенками

4.5.Теплообмен излучением между двумя поверхностями, разделенными

поглощающим газом

5.ОСОБЕННОСТИ ТЕПЛООБМЕНА ИЗЛУЧЕНИЕМ В МЕТАЛЛУРГИ-

ЧЕСКИХ ПЕЧАХ

5.1.Теплообмен излучением в пламенных печах

5.2. Излучение пламени и карбюризация факела

5.3.Излучение запыленных потоков

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ

Процессы лучистого теплообмена получили широкое распространение в теплотехнике, ядерной энергетике, металлургии, химической технологии и т.д.

Трудно переоценить роль теплообмена излучением в организации тепловой работы высокотемпературных печей и других тепловых агрегатов, так как доля теплоты, передаваемой этим способом, составляет 60-100%. Таким образом, знание закономерностей теплообмена излучением необхо-димо для организации в рабочем пространстве печей рациональных тепловых процессов, что позволит обеспечить требуемое качество тепловой обработки материалов при высоких технико-экономических показателях.