КТ_2_Задачи_2013(ФОЭН)

(6.29) Два параллельных чёрных прямоугольника 1 и 2 размером 5Х10 м расположены точно друг против друга на расстоянии 5 м. Положим окружающее пространство чёрным с температурой 0 К. Температуры поверхностей Т₁=100 К и Т₂=2000 К. Построить тепловую цепь описанной системы, обозначив все потенциалы, сопротивления и потоки.

А) Определить результирующий теплообмен излучением между поверхн. 1 и 2.

Б) Определить результирующий поток энергии к поверхн. 1.

В) Определить результирующий поток энергии к поверхн. 2.

Д) Определить результирующий теплообмен излучением между поверхн. 2 и окружающим пространством.

Угловые коэффициенты ищем по прилагаемым графикам и с помощью соотношений.

(6.31) Чёрный солнечный коллектор площадью 50 кв. м расположен на крыше дома. Падающее от Солнца излучение создаёт на поверхности коллектора плотность потока излучения 800 Вт/м². Окружающее пространство считать чёрным при эффективной температуре 30 С. Кондуктивным и конвективным потоками от коллектора можно пренебречь. Рассчитать

А) равновесную температуру коллектора,

Б) результирующий теплообмен излучением между коллектором и окружающим пространством.

(6.33) Два параллельных чёрных диска диаметром 30 см расположены на расстоянии 20 см. Один диск имеет температуру 800 К, другой 400 К. Диски помещены в вакуум, и тыльные стороны их теплоизолированы. Окружающее пространство – чёрное, при температуре 300 К.

Построить тепловую цепь для этой задачи, обозначив все потенциалы, сопротивления и потоки.

А) Рассчитать результирующий теплообмен излучением между двумя дисками

Б) Рассчитать результирующие тепловые потоки для двух дисков и окружающего пространства. Убедиться, что сумма трёх результирующих потоков равна нулю.

Угловые коэффициенты ищем по прилагаемым графикам и с помощью соотношений.

(6.39) Две большие серые пластины расположены параллельно друг другу и разделены узким зазором. Одна пластина имеет излучательную способность 0.8 и температуру 500 К, а другая – излучательную способность 0.2 и температуру 400 К. Пространство между пластинами вакуумировано, а тыльные поверхности обеих пластин теплоизолированы.

Построить тепловую цепь для этой задачи, обозначив все потенциалы, сопротивления и потоки.

Рассчитать:

А) Плотность результирующих тепловых потоков для обеих поверхностей.

Б) Плотность результирующего потока теплообмена излучением между ними

(6.43) Длинная труба наполовину закопана в землю. Труба серая, с излучательной способностью 0,50. Диаметр трубы 1 м. Температура трубы, воздуха и грунта 285 К. Рассчитать результирующий поток обмена энергией излучения на единицу длины трубы между трубой и небом в ясную ночь, когда температура неба 150 К.