50.Теплоотдача при плёночной и капельной конденсации.

Теплоотдача при капельной конденсации пара.

Расчёт α проводится по монограмме

При капельной конденсации очень высокая интенсивность теплоотдачи α = 10⁵, и процесс весьма чувствителен даже к ничтожным примесям в паре (воздухе)

Теплоотдача при пленочной конденсации пара

Известно что интенсивность теплоотдачи при плёночой конденсации определяется .

Следовательно чем больше δ, тем меньше α

Среднее значение коэффициента теп-лоотдачи для вертикальной стенки или вертикальной трубы высотой h определяется формулой

где ; Из уравнения следует, что средний коэффициент тепло­отдачи уменьшается с ростом высоты h и температурного напора .

При больших высотах вертикальной стенки может возникнуть турбулентный режим течения плёнки. Для расчёта среднего α_ср, при турбулентном режиме используют критэриальное уравнение:

-критерий Галлелея.

Влияние состояния поверхности. Если по­верхность шероховата или покрыта слоем окисла, то вследствие дополнительного сопротивления течению толщина пленки увеличивается, а коэффициент теплоотдачи при этом снижается. Влияние содержания в паре неконден­сирующихся газов. При наличии в паре воздуха или других неконденсирующихся газов теплоотдача при конденсации сильно снижается. Это происходит потому, что на холодной стенке конденсируется только пар, а воздух остается. При отсутствии кон­векции с течением времени воздух скапливается около стенки и ока­зывает значительное препятствие продвижению пара к стенке.

Влияние компоновки поверхности на­грева. При проектировании конденсационных устройств боль­шое внимание должно уделяться правильной компоновке поверх­ности нагрева. Теплоотдача на горизонтальных трубах имеет боль­шую интенсивность, чем на вертикальных, так как в первом случае толщина пленки конденсата меньше. Однако это справедливо лишь для одной трубки или для верхнего ряда в пучке.

51. Тепловое излучение. Основные понятия и определения

Т епловое излучение – электромагнитное излучение вещества, возникающее за счёт его внутренней энергии и определяемая его термодинамической температурой и оптическими свойствами. Источником теп­лового излучения является внутренняя энергия нагретого тела. Известны различные виды излучений, которые зависят от длины волны. Излучение свойственно всем телам, и каждое из них излучает и поглощает энергию непрерывно, если температура его не равна 0°К. При температурном равновесии тел количество отдаваемой энер­гии излучения будет равно количеству поглощаемой энергии излуче­ния. Спектр излучения большинства твердых и жидких тел непрерывен. Эти тела испускают лучи всех длин волн, от малых до больших. Спектр излучения газов имеет линейчатый характер. Газы испус­кают лучи не всех длин волн. Такое излучение называется селектив­ным (избирательным). Излучение газов носит объемный характер.

Суммарное излучение с поверхности тела по всем на­правлениям полусферического пространства и по всем длинам волн спектра называется интегральным излучением (Q).Интегральный лучистый поток, излучаемый единицей поверх­ности по всем направлениям, называется плотностью интегрального излучения тела. Он измеряется в ваттах на квадратный метр и обоз­начается ,где dQ – элементарный поток излучения, испускаемый элементом поверхности dF. Каждое тело способно не только излучать, но и отражать, погло­щать и пропускать через себя падающие лучи от другого тела. Если обозначить общее количество энергии излучения, падающей на тело, через Q, то часть энергии, равная А, поглотится телом, часть, равная R, отразиться, а часть, равная D, пройдет сквозь тело. Отсюда

,или . А поглощательной способность. R отра­жательная способность. D пропускательная способность. Для твердых тел, А + R = 1 Если поверхность поглощает все падающие на нее лучи, т. е. А = 1, R = 0 и D == 0, то такую поверхность называют абсолютно черной. Если поверхность отражает полностью все падающие на нее лучи, то такую поверхность называют абсолютно белой. При этом D = 0, А= 0, R = 1. Если тело абсолютно прозрачно для тепловых лучей, то D = 1, R = 0 и А = 0. В природе абсолютно черных, белых и про­зрачных тел не существует, тем не менее, понятие о них является очень важным для сравнения с реальными поверхностями. . Каждой длине волны лучей при определенной температуре соответствует определенная интенсив­ность излучения . Интенсивность излучения, или спектральная (монохроматическая) интенсивность излучения, представляет собой плотность потока излучения тела для длин волн от λ до λ +dλ, отне­сенная к рассматриваемому интервалу длин волн dλ где – спектральная интенсивность излучения абсолютно черного тела, Вт/м³.

Если интенсивность излучения не зависит от направления, то такое излучение называется диффузным.