ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Излучение плоского слоя при неравномерном по его трлщине распределении температур из "Лучистый теплообмен в печах и топках " При расчете лучистого теплообмена во многих случаях принимаем, что температура излучающей среды одинакова во всем объеме. В действительности же она всегда меняется. Расчеты показывают [210], что неравномерность температуры по длине луча оказывает большое влияние на величину теплообмена и что использование в расчетах обычных методов усреднений температур бывает часто связано с большими ошибками. [c.338] Обратим внимание, что в формуле (12-1) интегрирование проводится по приведенному пути луча и в соответствии с этим вместо коэффициента поглощения стоит приведенный коэффициент поглощения a j. Таким путем учитывают влияние на излучение уменьшения парциального давления излучающего газа. При зтом способе учета величина коэффициента поглощения остается постоянной при разных парциальных давлениях газа. [c.338] Спектральные коэффициенты поглощения среды меняются по спектру и зависят от температуры среды. Если бы эти зависимости были известны, то по формуле (12-6) можно было бы с любой степенью точности найти излучение газа при переменной температуре. Однако, к сожалению, эти зависимости известны очень недостаточно. [c.340] Формула (12-6) была рассмотрена в работах А. Е. Штанделя [211 212]. В этих работах при подсчете излучения какой-нибудь полосы использовали приближенный прием, заключающийся в вынесении за знак интеграла среднего значения коэффициента поглощения. В действительности величина коэффициента поглощения сильно меняется внутри каждой полосы. [c.340] Формула (12-12) дает величину излучения газа для направленного излучения при переменных по длине луча температурах и парциальном давлении. Формула (12-12) по существу одинакова с полученной ранее формулой (2-144) и отличается от нее тем, что вместо действительной длины пути луча в ней стоит приведенная длина пр- Такой метод расчета неравновесного излучения газов был предложен автором в работе [б]. [c.340] Отношение этой величины к Лр представляет собой поглощательную способность слоя относительно излучения зоны р. [c.341] Формула (12-19) совпадает с полученной ранее формулой (2-136). [c.341] Такой расчет приводит к формуле, аналогичной формуле (12-12), но с производной, взятой по длине луча, приведенной по температуре, благодаря чему расчет значительно усложняется. [c.341] По вопросу об определении излучения газов при неравновесных температурах с использованием спектральных характеристик газов известны работы американских ученых [214]. Там же приведена обширная библиография по исследуемой теме. [c.341] Формула (12-26) по своему построению одинакова с формулой (12-12), однако физический смысл обеих различен. Формула (12-12) определяет яркость направленного излучения, а формула (12-26) дает величину полусферического излучения слоя. [c.343] Формула ( 2-26) получена как следствие формулы (12-12). Обратной операции— получить формулу (12-12) из (12-26) нельзя. Формула (12-26) была выведена самостоятельно различными авторами X. С. Хоттелем [53] и Г. П. Иванцовым [215 216] совершенно иными приемами, чем описанные выше. [c.343] Формула (12-12) получена нами на основе допущения о постоянстве спектральных коэффициентов поглощения газа при изменении его температуры. Поэтому важно проверить, насколько эта формула соответствует опытным данным по излучению газов. С этой целью ВНИИМТ были поставлены специальные опыты [217—219], в которых определяли излучение газов при двух температурах по длине луча. Основная часть установки состояла из двух камер длиной по-163 мм, установленных одна за другой с общей осью, через которые пропускали газ, имеющий в каждой камере разные температуры. Вдоль оси камеп, был установлен радиационный пирометр, при помощи которого замеряли суммарное излучение газа обеих камер. Опыты проводили при температурах до 900° С и пределах их перепадов до 300 град. [c.343] Материалы опытов показали, что при принятых условиях результаты отличаются от расчетных данных, вычисленных по формуле (12-12), не больше, чем на величину погрешности опыта. [c.343] Результаты расчетов по формуле (12-12) и методом, предложелным В. М. 111евелевым, в пределах температур, при которых проводили опыты, мало разнятся. Эта разница меньше точности опытов. Поэтому, какой из этих методов совершеннее, установить не удалось. Разница в подсчетах обоими методами увеличивается с повышением температуры газа и перепадов [220]. [c.343] Таким образом, опыты показали, что расчет по формуле (12-12) при температуре до 900° С можно считать достаточно обоснованным. Для выяснения применимости таких расчетов к более высоким температурам необходимо провести дополнительные опыты с повышенными температурами. [c.343] Расчет излучения серой среды при неравномерной температуре не встречает никаких принципиальных трудностей и его можно выполнить по формуле (2-48). Излучение газа целесообразно рассчитывать по приближенной формуле (12-12). Возможны два способа расчета. Первый заключается в разделении всего слоя на отдельные участки, достаточно малые, чтобы температура внутри каждого из них мало менялась, и в применении формулы (12-14). [c.343] Вернуться к основной статье