ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Излучение слоя газов, ограниченного поверхностями из "Основы общей теории тепловой работы печей " Глинков и Е. А. Капустин [151], применяя обычный метод расчета излучения в замкнутом пространстве, основанный на использовании эффективного излучения, рассмотрели влияние на теплообмен наличия относительно холодного слоя газов, расположенного под слоем пламени. Как и следовало ожидать, прослойка относительно холодного газа между пламенем и поверхностью нагрева ухудшает условия теплообмена, снижая результирующий поток на поверхность нагрева. [c.232] Произведенные А. В. Кавадеровым [149] расчеты излучения плоского слоя с неравномерной температурой (линейное распределение) при условии наличия адиабатной поверхности показали, что при наличии такой поверхности уменьшается различие между излучением неограниченного слоя газов в стороны высоких и низ ких температур, причем существенное влияние оказывают оптические свойства среды и поверхности, температура которой определяется излучением того же слоя полупрозрачной среды. [c.234] для запыленной среды с серым излучением при значении п.с = до 0,5 суммарное излучение при расположении минимума температур у черной адиабатной поверхности выше, но не бо- лее, чем на 107о, сравнительно со случаем расположения максимума температур у черной адиабатной поверхности. Однако при значении Вп 0,8 это различие достигает уже 200% (в 2 раза). Для трехатомных газов для всех значений еп.с различие находится в пределах 10—20%. Однако если черную адиабатную поверхность заменить зеркальной, то для =0,8 0,9 различие достигает 200—250%. [c.234] Как показывают расчеты и в данном случае определение теплоотдачи по средней по массе температуре приводит к большим ошибкам. [c.235] На рис. 129 приведена диаграмма, показывающая, что влияние относительно холодного слоя, расположенного под пламенем,, аналогично влиянию слоя над пламенем, но при прочих равных условиях является более сильным. [c.236] Расчеты показывают, что влияние слоев над и под пламенем тем сильнее, чем меньше степень черноты пламени еп и чем выше температура поверхности нагрева. [c.236] С помощью уравнения (151) можно с некоторыми допущениями вычислить распределение результирующего теплового потока в слое при заданном температурном поле в случае стационарного состояния теплообмена. [c.238] Во многих случаях не представляется возможным характерное для таких задач сложное поле температур заменить для расчета приближенно равномерным полем температур, ибо в результате такой замены существенно искажается физическая картина процесса. Поэтому, учитывая, что для инженерных расчетов в практике проектирования печей нужны готовые формулы, приходится идти на дальнейшее упрощение в постановке соответствующих задач. [c.238] В основу выводов, которые привели к формуле (152), положен ряд упрощений, в частности принято, что пламя имеет фиксированные границы, равномерную температуру и постоянную степень черноты, что коэффициент прозрачности сред между пламе нем и ограждающими поверхностями для всех направлений имеет одно и то же значение, что температура в пределах каждой ограничивающей поверхности постоянна и т. д. При всех этих упрощениях все же вычисление коэффициентов, входящих в формулу (152), представляет собой крайне трудоемкий процесс. Так, в цитированной работе (145) вычислены коэффициенты только для профиля поперечного сечения рабочего пространства качающейся мартеновской печи с симметричным расположением факела цилиндрической формы. [c.239] На рис. 130 приведены кривые, рассчитанные для пламени цилиндрической формы с диаметром, равным /з ширины замкнутого пространства. Развитие кладки принято равным со = 2,5, прочие параметры приняты равными =0,65, =0,3. [c.239] Характер кривых на рис. 130 аналогичен характеру кривых на рис. 127, однако влияние температуры слоя над пламенем я его степени черноты несколько более сильное, что связано со степенью развития кладки. Чем больше степень развития кладки, тем сильнее действие экранирующего слоя, хотя степень черноты его неизменна. [c.239] В ТО же самое время влияние общей высоты над подом на интенсивность излучения пламени в сторону поверхности нагрева при направленном прямом теплообмене значительно меньше, чем при равномерно распределенном режиме, так как главное влияние оказывает не общая толщина слоя газов, а толщина той части слоя, которая имеет максимальную температуру и степень черноты. [c.240] Экспериментальные исследования направленного радиационного теплообмена в печах малочисленны. В. Ф. Копытов [154], изучая влияние на теплоотдачу высоты свода над подом, обнаружил, что при одном п том же расходе газа теплоотдача тем выше, чем ниже расположена горелка, а снижение высоты свода действует благоприятно. [c.240] Как видно из кривых рис. 131, когда все топливо подавалось через нижнюю горелку, максимум температур располагался вблизи поверхности нагрева и результирующий тепловой поток 7м оказывался на 10—20% выше, чем при подаче того же количества топлива при том же коэффициенте избытка воздуха п— = 1,13 1,15) через одну верхнюю горелку. На рис. 132 показано влияние на распределение температур по высоте печи при нижнем расположении горелки изменения высоты свода над подом. [c.241] Исследование показало, что при уменьшении высоты свода Н над подом с 1000 до 500 мм при прочих равных условиях растут и тепловой поток и температура свода. Таким образом, при низком своде в условиях направленной теплоотдачи можно получить одно и то же значение при меньшем расходе топлива. [c.241] Резюмируя вышеизложенное, можно констатировать, что как расчетные, так и имеющиеся экспериментальные работы подтверждают развитые выше положения теории прямого направленного теплообмена радиацией. [c.241] Вернуться к основной статье