12.Излучательная способность тела.

Лучистым теплообменом называется форма распространения между телами в пространстве внутренней энергии. При этом, как отмечалось выше, происходит двойное превращение внутренней энергии, внутренняя энергия тела превращается в лучистую и передается в пространстве путем электромагнитных волн (излучением), в свою очередь, поток энергии электромагнитных волн (лучистая энергия) при поглощении их другим телом вновь превращается во внутреннюю энергию. На волновой характер излучения влияют корпускулярные свойства, которые заключаются в том, что лучистая энергия излучается материальными телами не непрерывно, а отдельными дискретными порциями – квантами света, или фотонами.

Все виды электромагнитного излучения имеют одинаковую природу и отличаются только длиной волны.

Большая часть твердых и жидких тел имеет сплошной спектр излучения, т. е. излучает энергию во всем диапазоне длин волн. Некоторые тела (чистые металлы, газы и др.) излучают энергию только в определенных интервалах длин волн. Такое излучение называется выборочным или селективным.

Количество излучаемой энергии увеличивается с ростом температуры тела, а в газах - с увеличением толщины слоя и давления газа. Для твердых и жидких тел характерно излучение и поглощение лучистой энергии тонким поверхностным слоем. В газах излучение и поглощение энергии происходит всем объемом.

13,14,15 Теплопнредача. Основные ур-я. Коэф-т k.

Процесс передачи теплоты от одной среды (теплоносителя) к другой среде (теплоносителю) через разделяющую их стенку называется теплопередачей и состоит из процессов теплоотдачи от горячего теплоносителя к поверхности стенки, передачи теплоты теплопроводностью через многослойную (или однослойную) стенку и процесса теплоотдачи от поверхности стенки к холодному теплоносителю.

Расчетная формула стационарного процесса теплопередачи имеет следующий вид:

. Однако во многих случаях можно рассматривать величину коэффициента теплопередачи постоянной по всей поверхности теплообмена. В этом случае для определения теплового потока имеем .

Коэффициент теплопередачи k выражает количество передаваемого количества теплоты в единицу времени через единицу поверхности при температурном напоре равном 1 градусу. (физ. Смысл.)

Коэф-т теплопередачи плоской стенки (Вт/м² К)

При цилиндр-й стенке:

расчетное уравнение для определения Q

, где k_l – линейный коэффициентом теплопередачи для цилиндрической однородной стенки, (Вт/м К) ,

уравнением теплопередачи для теплообменных аппаратов (обобщенное уравнение теплопередачи) (средний температурный напор) , который определяется уравнением

,

16.Оптимизация процессов теплопередачи.

17.Графич-е представ-ие температурного поля в теплонос-х и раздел-й стенке.

Совокупность значений температуры в данный момент времени для всех точек пространства, определяемых координатами называется температурным полем.

При стационарном температурном поле системы тепловой поток и плотность теплового потока постоянны.

Теплопередача через

многослойную плоскую стенку

Теплопередача через цилиндрическую стенку

Теплопередача через любую многослойную стенку.

18.Тепловой баланс теплообменного аппарата(конв-го, с фазовыми пер-и). , где Q – мощность теплообменного аппарата, Вт;и – расход горячего и холодного теплоносителей соответственно, кг\с; и – удельное изменение энтальпии греющего и нагреваемого теплоносителей соответственно, Дж\кг.,где cpm1 и cpm2–средние теплоем-ти горячего и холодного теплоносителей; W1=G1cpm1 и W2=G2cpm2 – водяные эквиваленты горячего и холодного теплоносителей; ; (рис. 25).

В основе теплового расчета ТА лежат уравнение теплового баланса для случая безфазовых переходов: , и основное уравнение теплопередачи. , где - водяные эквиваленты теплоносителей, ; - удельные теплоемкости теплоносителей, ; - массовые расходы теплоносителей, ; - кпд ТА; - коэффициент теплопередачи, ; - теплопередающая поверхность, ; - средняя логарифмическая разность температур, .

Для конвективных теплообменных аппаратов (в процессе теплообмена отсутствуют фазовые переходы) в силу того, что имеем

, где c_pm1 и c_pm2 – средние теплоемкости горячего и холодного теплоносителей; W₁=G₁c_pm1 и W₂=G₂c_pm2 – водяные эквиваленты горячего и холодного теплоносителей; ; .