ТЕПЛООБМЕНА ИЗЛУЧЕНИЕМ

Знание законов излучения позволяет получить расчетные формулы для лучистого теплообмена между телами. В частности, формулой (155) пользуются при определении излучательной способности топок, при учете теплоты, передаваемой в топках излучением, и т. д.

На рисунке 36 представлена принципиальная схема лучистого теплообмена между двумя параллельными плоскостями (а) и между телами, из которых одно находится внутри другого (б).

Рис. 36. Схемы лучистого теплообмена между двумя плоскостями (а) и между телами, одно из которых находится в полости другого (б).

Если известным размеры тел, их степени черноты и температуры, а требуется узнать количество теплоты, которым эти тела обмениваются между собой, то тепловой поток будет равен разности эффективных потоков тел:

q_1-2 = E_эф1 – E_эф2, (156)

где

E_эф1 = Е₁ + (1 – А₁) E_эф2, (157)

E_эф2 = Е₂ + (1 – А₂) E_эф1, (158)

Решая систему уравнений (157, 158) относительно E_эф1 и E_эф2и подставив в последнее уравнение значении, получим выражение для лучистого теплообмена между двумя плоскопараллельными пластинами:

(159)

где = s_пр – приведенный коэффициент излучения Вт/(м^{2 .}К⁴).

Если тела, между которыми происходит лучистый теплообмен, расположены внутри друг друга (рис. 36 б), то в этом случае формула (159) справедлива, но при веденный коэффициент излучения подсчитывают по формуле:

s_пр= (160)

Контрольные вопросы и задания. 1. Что называется конвективным теплообменом? 2. Какие различают виды конвекции? 3. Какие встречаются виды движения жидкости (газа) и каково их различие? 4. Каков механизм передачи теплоты при ламинарном и турбулентном режимах движения жидкости? 5. Напишите уравнение для определения количества теплоты, передаваемой конвекцией от жидкости (газа) к стенке. Дайте анализ этого уравнения. 6. Какие факторы влияют на величину коэффициента теплоотдачи? 7. Объясните особенности теплоотдачи при кипении жидкости. 8. Напишите уравнения законов Стефана-Больцмана и Кирхгофа, дайте формулировку законов и объясните их сущность.