ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Перенос тепла в изоляции излучением и теплопроводностью воздуха из "Методы теплового расчета экранной изоляции " Как уже отмечалось в гл. 1, вопрос переноса тепла в изоляции излучением и теплопроводностью воздуха к настоящему времени весьма недостаточно освещен в литературе. В то же время, как показали исследования, величина составляющей теплопроводности воздуха в общем тепловом потоке может быть значительной. Увеличение переноса тепла теплопроводностью воздуха происходит при понижении температуры изолируемого объекта. В этих случаях для получения приемлемой точности результатов теплообмен в системе экранов необходимо считать сложным. [c.39] Рассмотрим случай, когда степени черноты тел и экранов одинаковы (см. рис. 2-2), т. е. [c.39] То — температура изолируемого тела. [c.40] Выражение (2-33) неразрешимо, поэтому система (2-32) решается обычно методом подбора и последовательных подстановок. Последнее создает большие неудобства при производстве расчетов. [c.41] Предлагаемая методика расчета заключается в следующем. Все возможные случаи существования критериев Kiu и Kift разбиваются на две категории расчетов. [c.41] Предельные значения температур, которые могут быть вычислены с помощью (2-34) при различных значениях р, представлены на рис. 2-10. [c.43] При этом каждому значению температуры соответствует свое значение С увеличением численных значений g сверх предельных решение необходимо искать с помощью (2-36). [c.43] На рис. 2-12 нанесены распределения температур в системах, состоящих из разного числа экранов, рассчитанные согласно предлагаемой выше методике. Сравнение температурных полей на рис. 2-12 с полями, отображающими только теплообмен излучением (см. рис. 2-3), показывает, что доля теплопроводности позду-ха в общем тепловом потоке особенно значительна при небольших величинах теплового потока и малом числе экранов. В области же высоких температур и при большом числе экранов, например при Юм = 0,5 и п = = 100, температуры экранов при теплообмене излучением и теплопроводностью воздуха мало отличаются от соответствующих температур при теплообмене только излучением. [c.44] По графикам а рис. 2-1 находим, что при данном Л/ср толщина воздушной прослойки, яри которой конвективные токи отсутствуют, должна быть не более 6 мм. Принимаем 6i,oa= 6 мм. [c.46] Пример 2-7. Вычислить степень черноты, которую должны иметь поверхности печи, экранов и обшивки (при условии их равенства), чтобы тепловые потери в окружающую среду уменьшились вдвое. Все другие условия принять теми же, что и в примере 2-6. [c.47] Первоначальная температура изолируемой поверхности 150 С защитного слоя к= 20°С. Степень черноты поверхности печи, экранов и защитного слоя одинакова. [c.48] По графикам на рис. 2-1 находим, что конвекция при данных задачи будет отсутствовать, если толщина воздушной прослойки будет не более 7 мм. Принимаем бвоз = 0,007 м. [c.48] Как и следовало ожидать, при постоянных тепловых потоках увеличение числа экранов приводит к возрастанию температуры теплоотдающей поверхности. В данном примере это увеличение составляет 80 °С. [c.48] Рассмотрим случай переноса тепла излучением и теплопроводностью воздуха в системе цилиндрических экранов, имеющих одинаковую степень черноты, т. е. [c.49] Величина Z i есть функция радиуса г-го экрана, толщины воздушной прослойки и степени черноты экранов. Найдем нижний и верхний пределы рассматриваемой функции при изменении радиуса от О до оо. [c.49] Таким образом, нижним пределом исследуемой функции является нуль. [c.49] Верхний предел функции Zgj есть единица. [c.50] На рис. 2-13 показана зависимость функции Zgj от диаметра экрана при различной толщине воздушной прослойки и различной степени черноты экранов. Из графиков на рис. 2-13 видно, что при толщине воздушной прослойки бвоз = 0,005 м и степени черноты экранов еэг = = 0,2, начиная примерно с Э1 = 0,1 м, функция Zgi становится величиной постоянной, равной единице. При больших значениях бвоз и баг величина диаметра экрана, при которой величина Zgj становится постоянной, отодвигается в сторону больших значений. Однако даже при самых неблагоприятных условиях разница в величине Z между двумя соседними экранами не превышает 6%. [c.50] Таким образом, задача нахождения температурного поля в цилиндрических экранах сводится к аналогичной задаче для плоских экранов. [c.52] Вернуться к основной статье