ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расчет лучистого теплообмена в агрегатйх Общий обзор из "Лучистый теплообмен в печах и топках " И части, поглощенной средой, заполняющей объем. Если система изотермическая, то последняя часть, согласно правилу взаимности, равна энергии, полученной элементарным объемом от излучения остальных частей объема. Количество же энергии, вышедшей наружу, как это было показано в гл. 10, должно равняться приведенному тепловыделению в объеме. Следовательно, для поддержания системы в изотермическохм состоянии характер распределения тепловыделений должен определяться распределением величин выхода энергии из объема. Из сказанного видно, что в случае излучения газов это распределение будет очень неравномерным, т. е. в частях системы, близких к лучевоспринимающим поверхностям, тепловыделение должно поддерживаться очень высоким, а в отдаленных от поверхностей частях — низким. Между тем в действительности чаще бывает обратная картина—в центральных частях объема тепловыделения выше, чем в граничащих с лучевоспринимающими поверхностями. В результате получается неравномерное распределение температур — вдали от лучевоспринимающих поверхностей они выше, чем вблизи. Это еще более усугубляет плохое использование поверхностей, так как части его с высокими температурами характеризуются очень малым выходом энергии наружу объема. [c.348] Второй способ повышения теплоотдачи заключается в перераспределении химического тепловыделения в объеме таким образом, чтобы увеличилось количество выделяюш,егося тепла вблизи поверхностей нагрева и уменьшилось в отдаленных частях камеры. [c.349] Наиболее радикальным способом повышения эффективности теплоотдачи является установка промежуточных поверхностей нагрева. При этом в объемах с большой оптической плотностью количество отданного тепла будет расти почти пропорционально величине поверхности нагрева. [c.349] В топках котлов при чистых поверхностях нагрева температура поверхности близка к температуре жидкости, омывающей трубы изнутри. В этих случаях ее можно рассматривать как заданную величину. [c.350] Совместное рассмотрение явлений внешнего и внутреннего теплообмена очень сложно. Поэтому чаЩе всего эти явления рассматривают раздельно. Температура поверхности нагрева при таком рассмотрении считается заданной. [c.350] Большое значение имеет определение величины суммарного теплообмена в агрегате. Однако в многочисленных случаях важно определить и локальные значения теплообмена. В частности, в котельных агрегатах этот вопрос связан с расчетом циркуляции и определением перегрева пара. Недостатки его могут повести к тяжелым нарушениям в работе агрегата и даже к его аварии. В печах местный перегрев металла может привести к браку. [c.351] Помимо определения количества переданного тепла, в задачу расчета входит также определение локальных температур в агрегате. Большое значение, например, имеет умение определять температуры кладки в высокотемпературных печах. Это важно для выбора огнеупорных материалов. Агрегат следует конструировать так, чтобы не допускать слишком высоких температур, опасных или просто неудобных с точки зрения эксплуатации. Во многих случаях температура кладки ограничивает производительность печи. [c.351] Задача расчета лучистого теплообмена особенно усложняется, когда процесс в агрегате неустановившийся, что наблюдается в нагревательных печах периодического действия и плавильных печах. [c.351] Существуют два типа расчетов 1) расчеты, при помощи которых для известного агрегата и при определенных условиях его работы определяются конкретные значения количеств переданного тепла и температур 2) расчеты, задачей которых является определение характера изменения той или иной величины (лучистого теплообмена, температуры) от изменения каких-нибудь параметров работы агрегатов (например, определрть влияние расхода топлива в печи или котле на коли-чество переданного в агрегате тепла). [c.351] Все методы расчета лучистого теплообмена можно делить на три группы 1) эмпирические 2) теоретические 3) полуэмпирические. [c.351] Полученные таким путем зависимости можно применять только в границах величин определяющих параметров, для которых имеется опытный материал. Если выбор параметров сделан чисто эмпирически, то полученные зависимости можно применять только в границах значений отдельных определяющих величин, для которых накоплен экспериментальный материал. В тех случаях, когда выбор параметров обоснован теорией подобия, допустим выход за зти пределы, однако и здесь подобную экстраполяцию следует делать с осторожностью. Определение характера зависимостей искомых величин от отдельных факторов, входящих в параметры, возможно только, если выбор параметров обоснован теоретически. При чисто эмпирическом выборе параметров такие зависимости могут получиться неверными. [c.352] Подобные допущения, конечно, искажают действительную картину явлений, поэтому теоретические методы не позволяют получить конкретные значения искомых величин. Вместе с тем во многих случаях они позволяют найти правильные зависимости между отдельными переменными величинами, участвующими в процессе. Например, при допущении постоянства температуры в камере можно найти, как влияют на величину лучистого теплообмена и среднюю температуру кладки величины степени черноты факела и поверхности обмуровки. [c.352] Вернуться к основной статье