Теплове випромінювання

При тепловому випромінюванні тепло переноситься за допомогою електромагнітних хвиль. Особливістю такого переносу теплоти є те, що ця теплота може переноситися і через абсолютний вакуум.

При тепловому випромінюванні теплова енергія перетворюється в енергію електромагнітних хвиль. На поглиначі енергія хвиль перетворюється в теплову енергію. Таким чином, відбувається подвійне перетворення теплоти.

Властивості електромагнітних хвиль залежать від довжини хвилі. Для світлових хвиль λ=0,4–0,8 мкм, для теплових променів: λ=0,8–400 мкм.

П

Q

роменева енергія поширюється в просторі безперервно.

Q_R

Q_D

П

Q_a

отік теплової енергії Q, що падає на поверхню тіла, то він частково поглинається (Q_A), частково відбивається (Q_R) і частково проходить наскрізь (Q_D) без перетворень:

Q=Q_A+Q_R+Q_D

A+R+D=1,

де А – абсорбційна здатність тіла; R – відбиваюча здатність тіла;

D – пропускаючи здатність тіла.

Нехай R=D=0, тоді А=1 – тобто все тепло, що впало на тіло поглинулося, таке тіло називається абсолютно чорним. Якщо R=A=0, тоді D=1 – вся променева енергія проходить через тіло (абсолютно прозоре тіло). При D=A=0, R=1 – вся енергія, яка попала на тіло відбивається – абсолютно біле тіло.

Абсолютно біле тіло добре відбиває лише світлові промені, а теплові промені поглинає, так само як і абсолютно чорне тіло.

Так як властивості електромагнітних хвиль залежать від довжини хвилі, то необхідно ввести нові поняття.

Кількість енергії яка випромінюється тілом в одиницю часу в усьому інтервалі довжин хвиль від до характеризує випромінюючу здатність тіла, позначаємо Е:

Кількість енергії яка випромінюється в одиницю часу з одиниці поверхні в заданому діапазоні від до називається спектральною густиною теплового випромінювання I:

Фактори конденсації

1. Вплив фізичних властивостей конденсату і геометричних розмірів поверхні.

2. Чим більше питома теплота конденсації r, тим більше теплової енергії буде віддано.

3. Чим більша густина конденсату, тим швидше буде стікати його плівка і тим менший буде термічний опір.

4. Із r коефіцієнт теплопровідності λ також зменшується термічний опір і зростає коефіцієнт тепловіддачі.

5. Із підвищенням в’язкості плівки µ, коефіцієнт тепловіддачі α знижується , тому що більш в’язка рідина стікає повільніше, зростає її товщина і зменшується турбулентність.

6. Зі збільшенням висоти поверхні Н зростає товщина плівки і тепловіддача погіршується.

7. Збільшення температурного напору також знижується α внаслідок збільшення товщини плівки, але загальна кількість теплоти q залежить від в 1-й системі, а коефіцієнт тепловіддачі α залежить від .

Вплив швидкості і напрямку руху пари

Збільшення швидкості пари до 10 м/с майже не впливає, а якщо взаємний рух пари і плівки конденсату зверху вниз співпадає, то плівка конденсату стає тоншою, а коефіцієнт тепловіддачі зростає.

Якщо пара рухається назустріч плівці конденсату, то вона гальмує плівку конденсату і α зменшується, але при високій різниці швидкостей пара зриває пару конденсату і коефіцієнт тепловіддачі зростає.