Величина удельного потока, передаваемого излучением между параллельно расположенными пластинами, определяется по формуле

, (1.19)

где - приведенная степень черноты для параллельно расположенных тел;- степень черноты серых тел;с₀ = 5,67 Вт/(м²·К⁴) - коэффициент излучения абсолютно черного тела.

1 2

Е₁ Е₂

А₂·Е₁

А₁·(1-А₂)·Е₁

А₂·(1-А₁)·(1-А₂)·Е₁

Рисунок 1.2 - Схема лучистого теплообмена между

параллельными пластинами

2. Лучистый теплообмен между телами в замкнутом пространстве (рисунок 1.3).

F₂

F₁

Рисунок 1.3 - Схема лучистого теплообмена между телами

В замкнутом пространстве

В рассматриваемом случае на первую поверхность попадает лишь некоторая часть энергии, излучаемой второй поверхностью; остальное количество проходит мимо и снова попадает на вторую поверхность. Окончательная расчетная формула имеет вид

, (1.20)

где .

Сложный теплообмен и теплопередача

Рассмотренные выше элементарные виды теплообмена (теплопроводность, конвекция и тепловое излучение) в строительных ограждающих конструкциях протекают одновременно. Конвекция всегда сопровождается теплопроводностью, а излучение часто сопровождается конвекцией.

Теплоотдача от внутреннего воздуха в помещении к наружной стене и от наружной стены к окружающему воздуху осуществляется путем конвекции и излучения. Теплопроводностью можно пренебречь.

В теплотехнических расчетах при сложном теплообмене используют понятие общего коэффициента теплоотдачи _о, представляющего собой сумму коэффициентов теплоотдачи конвекцией _к и излучения _л, т.е.

_о = _к + _л. (1.21)

Теплопередачей называется процесс переноса тепла от одной жидкости к другой через разделительную стенку. Рассмотрим теплопередачу через плоскую стенку (рисунок 1.4). Примем для определенности, что t_ж1 > t_ж2.

t_ж1

t_c1

t_c2

t_ж2

α₁

α₂

δ

Рисунок 1.4 - Схема распределения температур при теплопередаче

через плоскую стенку

Процесс передачи тепла в рассматриваемом примере состоит из трех процессов: теплопередача от горячей среды к внутренней поверхности стены; теплопроводность через стенку; теплоотдача от наружной поверхности стены в окружающую среду.

В связи с тем, что процесс передачи тепла принимается стационарным, наблюдается равенство тепловых потоков, передаваемых в рассмотренных выше процессах.

Математическая формулировка задачи включает в себя три уравнения:

1. уравнение теплоотдачи на внутренней поверхности стенки:

; (1.22)

2. уравнение теплопроводности через стенку:

; (1.23)

3. уравнение теплоотдачи от наружной поверхности стены к холодной жидкости:

. (1.24)

В результате решения системы уравнений (1.22)÷(1.24) получим выражение для определения удельного теплового потока вида

, (1.25)

где - коэффициент теплопередачи через плоскую стенку, Вт/(м²·К).

Уравнение (1.25) получило название уравнения теплопередачи через плоскую стенку.

Величины ,называются термическими сопротивлениями теплоотдачи со стороны горячего и холодного теплоносителя, соответственно, величина- термическим сопротивлением теплопроводности плоской стенки.