ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Эффективная длина пути луча в поглощающей среде из "Основы теплообмена излучением " При практических расчетах лучистого теплообмена приходится иметь дело с поглощающими объемами различной конфигурации. Длина пути луча в среде, заполняющей такие объемы, может быть самой различной в зависимости от направления. [c.169] Встает вопрос, как рассчитать поглощательную способность, или степень черноты, объема сложной конфигурации. [c.169] Возможны два пути решения этой задачи. [c.169] Первый путь сводится к непосредственному расчету степени черноты сложного объема при заданном значении коэффициента ослабления луча k , как это было сделано в предыдущем параграфе для сферического объема. Обычно этот путь является весьма сложным, а решения, как правило, не могут быть доведены до конечного результата. [c.169] Второй путь сводится к установлению величины эффективной длины луча в объемах различных конфигураций и расчету по этой величине и заданному значению степени черноты, или коэффициента поглощения. [c.169] Эффективная длина луча фф в этом методе принимается равной радиусу полусферы, которая при прочих равных условиях излучает на центр основания такое же количество энергии, какое излучает оболочка иной формы на заданный на ней элемент поверхности. [c.170] Расчеты показывают, что все встречающиеся в промышленной практике формы газовых объемов могут быть приближенно заменены соответствующими полусферическими объемами. Соотношение между характерным линейным размером объема заданной формы и радиусом эквивалентного полусферического объема представлено для наиболее типичных случаев теплообмена излучением в табл. 4-2. [c.170] Приведенная таблица относится к средним встречающимся в промышленной практике оптическим плотностям среды и охватывает сравнительно небольшую группу геометрических объемов правильной формы. [c.170] Во многих технических задачах приходится иметь дело с расчетом излучения среды в объемах сложной геометрической конфигурации. Определение эффективной длины пути луча в этих случаях связано с большими математическими трудностями и не может быть выполнено обычными аналитическими методами. Однако, если положить оптическую плотность среды близкой к нулю, эффективная длина пути луча может быть приближенно определена на основе уравнения (4-90). [c.170] Формула (4-99), как и формула (4-90), определяет лучистый поток, падающий на поверхность оболочки объема произвольной геометрической формы при малом значении оптической плотности среды. [c.170] Полученная формула устанавливает связь между радиусом эквивалентной полусферы 1 , объемом среды v и площадью поверхности ограничивающей оболочки. Она была в свое время предложена Портом [Л. 128] для расчетов излучения произвольных геометрических объемов с предельно низкой поглощательной способностью среды. [c.172] Из последней формулы, в частности, вытекают известные соотношения для куба (а = 6 = с) и бесконечного плоско-параллельного слоя (6 = с — оо а = Я). [c.172] Как уже указывалось выше, радиус эквивалентной полусферы /о характеризует влияние формы объема на его степень черноты при значениях оптической плотности среды kj = 0. [c.173] Характер этой зависимости для цилиндрического излучающего объема по данным Хоттеля [Л. ПО] показан на рис. 4-16. Пунктирные кривые относятся к излучению на боковую поверхность, а сплошные — на основание. [c.174] Как видно из графиков рис. 4-15 и 4-16, увеличение оптической плотности среды ведет к снижению эффективной длины пути луча в этой среде. При больших значениях оптической плотности величина 4фф стабилизируется и перестает зависеть от kD. [c.174] Приведенные в таблицах 4-2, 4-3 и 4-4 величины /дфф относятся к средним встречающимся в топочной практике значениям оптической плотности среды. В этих условиях эффективная длина пути луча в поглощающей среде /дфф оказывается ниже значений в среднем на 10%. [c.174] Формула (4-100) широко применяется в различного рода теплотехнических расчетах, а также используется в нормативном методе теплового расчета котельных агрегатов [Л. 23]. [c.175] Вернуться к основной статье