Теплообмен излучением между поверхностями средой

Теплообмен излучением между поверхностями твёрдых тел, разделённых непоглощающей средой, 1 (1-я)—503 [c.298]

В этой главе будет рассмотрен теплообмен излучением между поверхностями замкнутой системы, которая заполнена прозрачной (диатермической) средой (т. е. средой, которая не поглощает, не испускает и не рассеивает излучение и, следовательно, не оказывает влияния на проходящее через нее х излучение). Идеально прозрачной средой является вакуум как прозрачную среду можно также рассматривать воздух при умеренных температурах. Термин замкнутая система означает область, полностью окруженную совокупностью поверхностей, каждая из которых характеризуется определенными радиационными свойствами и температурой (или тепловым потоком) таким образом, что для каждой из этих поверхностей может быть рассчитано количество подводимой и отводимой энергии излучения. Отверстия в замкнутых системах рассматриваются как мнимые поверхности, а энергия излучения, проходящего в замкнутую систему сквозь отверстие, характеризует поверхностную плотность потока энергии, испускаемого мнимой поверхностью. [c.171]

Теплообмен излучением между серой средой и чистой стальной поверхностью [c.102]

В большинстве случаев радиационный теплообмен протекает одновременно с конвективным. Поверхность может получать или отдавать теплоту соприкосновением с газовой средой, а также путем теплообмена излучением с окружающими твердыми телами и газом. Теплообмен излучением между рассматриваемой поверхностью и твердыми телами, газом или факелом описывается формулами (13.7), (13.9), (13.10), (13.22) и (13.24). Эти формулы можно выразить одной зависимостью [c.440]

Теплообмен излучением. ... 184 2-5-1. Основные понятия и законы (184). 2-5-2. Теплообмен излучением между твердыми телами, разделенными непоглощающей средой (189). 2-5-3, Теплообмен излучением между газом и поверхностью твердого тела (194) [c.128]

Теплообмен излучением между твердыми телами, разделенными непоглощающей средой (189). 2-5-3. Теплообмен излучением между газом и поверхностью твердого тела (194) [c.128]

Теплообмен излучением между твердыми телами, разделенными непоглощающей средой. В замкнутой системе, состоящей из двух изотермических серых тел произвольной формы, разделенных непоглощающей средой, количество тепла Q, передаваемое от поверхности тела 1 к поверхности Рг тела 2, определяют по формуле [c.101]

В работе рассмотрены вопросы, связанные с влиянием селективности излучательных свойств поверхностей нагрева энергетических установок на теплообмен излучением. Рассчитан теплообмен излучением между высокотемпературной серой средой и селективной поверхностью нагрева из чистой и окисленной нержавеющей стали, а также поверхностью, покрытой золовыми загрязнениями. Показано, что неучет селективности излучательной способности приводит к значительным ошибкам. Предложен упрощенный метод учета селективности свойств тепловоспринимающих поверхностей. [c.162]

Теплообмен излучением между телами происходит, когда две (или несколько) поверхности с различной температурой располагаются друг против друга и между ними находится среда, полностью или частично прозрачная для лучистого потока. Поверхности эти являются источниками лучистых потоков и, кроме того, способны их отражать. Полное излучение поверхности слагается из лучистых потоков собственного и отраженного. [c.44]

Теплообмен излучением между телами зависит, среди прочих обстоятельств, от взаимного их расположения. Многочисленные важные случаи теплообмена можно часто свести к излучению поверхностей, расположенных параллельно или концентрически. В первом случае, если для одной поверхности характеристики Г1 и Съ а для другой — Тг и Сг, результирующий теплообмен определяется зависимостью [c.55]

Рассмотрим стационарный лучистый теплообмен между двумя неограниченными параллельными поверхностями (серыми телами), разделенными прозрачной средой (рис. 6.6). Здесь всё излучение каждой поверхности падает на противоположную. Пусть Т, > Тг, степень черноты первого и второго тела соответственно 1 и е2- [c.60]

Совместный процесс переноса теплоты конвекцией и теплопроводностью называется конвективным теплообменом. Частным случаем его является теплоотдача — конвективный теплообмен между движущейся средой (теплоносителем) и поверхностью ее раздела с другой средой (чаще всего твердым телом). Если теплоотдача сопровождается тепловым излучением, то такой вид теплообмена называется радиационно-конвективным. [c.149]

Полученное выражение обычно приводится в книгах по теплообмену как формула для плотности потока результирующего излучения между двумя параллельными бесконечными, диффузно излучающими и диффузно отражающими поверхностями, разделенными прозрачной средой. [c.431]

В данном разделе будет рассмотрен теплообмен, излучением в поглощающей, излучающей, но нерассеивающей серой среде, ограниченной двумя параллельными поверхностями, при заданном распределении температуры. Такая постановка задачи соответствует физической ситуации, когда теплообмен излучением происходит при течении высокотемпературного поглощающего и излучающего газа с высокой скоростью между двумя параллельными пластинами. На фиг. 11.5 представлена геометрия задачи и соответствующая система координат. Предположим, что границы т = О и т = То непрозрачные, серые, излучают и отражают диффузно, имеют степени черноты ei и ег, отражательные способности pi и р2 и поддерживаются при температурах Ti и Т гхо-ответственно. Распределение температуры в среде между границами Г(т) задано. Требуется найти плотность потока результирующего излучения в сред-е. [c.438]

Если Тя, >1, то излучающую среду можно рассматривать как некоторый континуум фотонов эта модель среды носит название оптически толстого слоя. Если т , собственного излучения, но может поглощать излучение, испускаемое ограничивающими поверхностями. Такая модель среды называется оптически тонким слоем. Предельный случай Гя = 0 означает, что среда не участвует в теплообмене излучением, и фотоны перемещаются от поверхности к поверхности без промежуточного поглощения или испускания. В промежуточном слое обмен энергией излучения происходит между всеми элементами среды. [c.60]

Передача тепла излучением осуществляется между поверхностями тел, которые разделены средой, пропускающей это излучение. Она состоит в превращении тепловой энергии тела в тепловое электромагнитное излучение, которое частично поглощается другим телом и превращается в тепловую энергию. В той или иной степени теплообмен излучением наблюдается во всех калориметрических системах. В вакуумных калориметрах теплообмен между ядром и оболочкой протекает по законам лучистого теплообмена. [c.16]

При граничных условиях второго рода распределение температуры на внутренней поверхности стенки трубы неоднородно температура может изменяться как по длине, так и по периметру. Если при этом среда, текущая в трубе, прозрачна для излучения, то между участками поверхности, имеющими разную температуру, возникает теплообмен излучением. Это приводит к уменьшению разностей температур между отдельными участками поверхности, т. е. к некоторому выравниванию температуры стенки, что в свою очередь обычно способствует улучшению теплоотдачи. [c.169]

В гл. V и VI были рассмотрены задачи нестационарной теплопроводности, в которых теплообмен между поверхностью тела и окружающей средой происходил в основном излучением. В практике тепловых расчетов встречаются задачи, в которых теплообмен между телом и окружающей средой происходит конвекцией. Если в задачах стационарного конвективного теплообмена применяются граничные условия третьего рода, то в задачах нестационарного конвективного теплообмена и в задачах стационарного теплообмена при точной формулировке проблем необходимо применять граничные условия четвертого рода. Например, при обтекании плоской пластины, в соответствии с теорией пограничного слоя, дифференциальное уравнение переноса тепла для жидкости можно написать так [c.363]

Теплообмен между стенкой и окружающей средой происходит одновременно путем соприкосновения (теплоотдачи) и излучения. Это явление называется радиационно-конвективным теплообменом. Оно включает все три элементарных способа переноса теплоты. Явление радиационно-конвективного теплообмена наблюдается, например, в камере сгорания ракетного двигателя, где горячие газы — продукты сгорания — передают теплоту поверхности камеры сгорания одновременно путем соприкосновения и излучения. [c.241]

При анализе лучистого теплообмена между твердыми телами принимаются определенные допущения. Собственное и отраженное излучение всех тел, между которыми происходит лучистый теплообмен, подчиняется закону Ламберта. Тела непрозрачны, внешние поверхности — изотермические, среда между телами прозрачна для излучения. Коэффициенты поглощения и черноты не зависят от температуры. [c.411]

Иначе обстоит дело в отношении газов трех- и многоатомных. Замечено было, что излучение трехатомных газов и среди них водяного пара и углекислого газа имеет существенное значение в теплообмене между продуктами сгорания топлива и стенками котельных поверхностей нагрева. [c.262]

Часто теплообмен между стенкой и теплоносителем происходит не только путем конвекции, но и излучения. Так, например, в котлах, печах и сушилках, обогреваемых продуктами сгорания топлива, при температурах выше 400 °С необходимо учитывать излучение в меж-трубном пространстве трехатомных газов при расчете теплоотдачи отопительных приборов и ограждающих поверхностей зданий и аппаратов учитывается лучистый теплообмен с окружающей средой и при невысоких температурах. При подсчетах а руководствуются оптимальными скоростями теплоносителей, зависящими от гидравлических сопротивлений аппаратов. [c.220]

По мере уменьшения содержания пара в среде процесс теплообмена между греющей поверхностью и материалом приближается к теплообмену между сухим телом и окружающей средой в вакууме, т. е. основное количество тепла в атом случае передается излучением. Конвективная составляющая, зависящая от термических и гидродинамических условий в камере, становится незначительной. Количество тепла, пере- [c.243]

Для установления связи между излуча-тельной и поглощательной способностями тела рассмотрим лучистый теплообмен между двумя телами с параллельными бесконечно большими плоскими поверхностями (рис. 10.9). В этом случае все излучение одной из них обязательно попадает на другую. Допустим, что поверхность 1 — серая с поглощательной способностью А, поверхность 2 — абсолютно черная, а среда, разделяющая обе поверхности, абсолютно прозрачная. [c.138]

Первый раздел посвящен теории излучения. В нем сообщаются также сведения по радиационным характеристикам твердых тел и сред, необходимые для разработки методов расчета теплообмена. Во втором разделе рассмотрен вопрос о луч истом теплообмене между. телами при неподвижной среде. Изложена теория взаимного лучистого теплообмена. Даны методы определения коэффициентов взаимного лучистого теплообмена и поглощательных способностей среды и описаны методы расчета лучистого теплообмена между телами с учетом отражения от поверхностей. В третьем разделе приведена теория поля излучения и рассмотрены дифференциальные методы расчета лучистого теплообмена. [c.10]

На основе этих допущений рассмотрим лучистый теплообмен между рядом труб и средой. Излучение среды будем считать излучением абсолютно черной поверхности. Предположим, что излучающие системы бесконечно протяженные ак вдоль труб, так и поперек них. Решим сначала задачу для случая, когда излучающая среда находится с обеих сторон ряда труб (рис. 132, а). Задачу решим по формулам для лучистого теплообмена между тремя поверхностями, замыкающими пространство. Поверхность труб обозначим индексом 2, а плоскостей — индексами 1 и 3. Расчет ведем на 1 плоской поверхности. Имеем [c.240]

Теплообмен излучением играет важную роль в космической технике например, в космических аппаратах сбрасываемое тепло от энергетической установки, электронного оборудования и различных элементов аппарата переносится жидк им теплоносителем к космическим радиаторам, где оно путем теплопроводности передается к поверхности ребер, а затем путем теплового излучения отводится в открытый космос. Поскольку космические радиаторы, по-видимому, относятся к наиболее тяжелым элементам системы терморегулирования космического аппарата, следует выбрать наиболее эффективную геометрию ребер с точки зрения отвода тепла излучением, а также точно определить тепловые характеристики радиатора, чтобы минимизировать его вес. На фиг. 6.1 показаны типичные радиаторы космических ап паратов. В работах [1,2] рассматривается широкий круг связан ных с ними инженерных проблем. Основной механизм теплообмена в космическом радиаторе — совместное действие теплопроводности и излучения в прозрачной среде. Характеристики теплообмена для простых излучающих ребер исследовались до-, статочно широко [3—14]. Для геометрических форм ребра, представленных на фиг. 6.1, в, г, теплообменом излучением между поверхностью ребра и его основанием можно пренебречь, что значительно упрощает анализ. Однако для случаев, представленных на фиг. %Л,а,б,д, этот теплообмен необходимо учитывать, что усложняет проведение расчетов. Оптимизация веса ребра также существенна в других технических приложениях. Эта проблема рассматривалась рядом исследователей, определявших тепловые характеристики развитых излучающих поверхностей. [c.231]

Рассмотрим теплообмен излучением между высокотемпературной средой и тепловоспри-нимающей поверхностью, окружающей эту среду (фиг. 1). Будем считать, что излучательные свойства среды и поверхности селективны, т. е. спектральная степень черноты их зависит от длины волны. [c.98]

Использование дифференциально-paiHO Tiioro приближения позволяет сравнительно Просто решить задачу о влиянии рассеяния на теплообмен излучением между поглощаюп. ей и рассеивающей средой и поверхностью нагрева. Эта задача имеет большое практическое значение для котельной и металлургической теплотехники. [c.128]

Когда рассматривается теплообмен излучением между центральным элементом dFi и частью полусферической поверхности F2, поглощательная и пропускательная способности газовой среды определяются аналогично вышеприведенному. Для системы тел, состоящей из центрального элемента dFi и части полусферической поверхности F2 (обозначаемой через AF2), величины поглощательной и пропускательиой способностей газа численЯо равны соответственно и d r [c.246]

Частицы в псевдоожиженном слое разделены диа-термичной средой, и теплообмен излучением возможен между удаленными поверхностями. Поэтому может происходить обмен энергией между теплообменной поверхностью и частицами, находящимися далеко от нее, даже в ядре слоя. В то же время за счет конвективно-кондуктивного переноса стенка передает энергию лишь ближайшим к ней частицам. На большом расстоянии от стенки температура частиц будет определяться двумя процессами радиационным обменом с погруженной поверхностью и другими частицами и межфазовым теплообменом (контактная теплопроводность в псевдоожиженном слое несущественна). В результате радиационного обмена, если он происходит интенсивнее, чем межфазовый, может изменяться температура доста [c.183]

Когда тело имеет малое термическое сопротивление во всех направлениях, его температуру Г можно считать одинаковой по всему объему. Отдельные участки внутренней поверхности тела (см. рис. 2.2) будут находиться в состоянии температурного равновесия, и ДР, Т) q (P) = е"(Р, Т) Oq при Р е S. Это равенство справедливо, если среда в полости тела диатермична (не поглощает излучение) и внутренние источники излучения отсутствуют. В этом случае теплообмен излучением во внутренней полости тела не оказывает влияния на его температуру. Участки произвольной по форме внешней поверхности тела обмениваются между собой потоками излучения. Поэтому тепловые потоки Яп(Р) и t (P, Т)ооТ при Р е S можно рассматривать независимо друг от друга только в случае выпуклой внешней поверхности S. [c.34]

Свойство 2, Если между телом с вогнутой поверхностью if и окружающей средой происходит лучистый теплообмен (рис. 8-16), то угловой коэффициент переноса энергии излучения этой поверхности в окружающую среду (tpif, Fo. ) меньше единицы на величину углового коэффициента переноса энергии излучения этой поверхности F на самое себя (ф , j ). Количество лучистой [c.114]

Теплопроводность обусловлена столкновением частиц (в твердом, жидком и газообразном теле), причем частицы, движущиеся быстрее, передают свое движение соседним частицам . Теплообмен конвекцией происходит при движении жидкости или газа у поверхности тела. Теплообмен излучением происходит между поверхностями тел на расстоянии через лучепрозрачную среду, к которой в обычных случаях можно отнести воздух. [c.7]

Величинй Oq/p и Op/q представляют собой поглощательные способности внутреннего шара и шарового кольца относительно падающего нй них излучения объемов. Величины н ар/ представляют собой йх поглощательные способности относительно изотропного черного (или серого) излучения поверхностей. Если подсчитать и сравнить между/собой величины а /р и а,, а также величины Up/q и Op/k, то при сефой среде окажется [86], что последние поглощательные способности (flq и apik) в большинстве случаев больше, чем первые (а /р и йй/ ). Однако максимальная разница нё превышает 6,4%. Сравнение этих величин для объемов, заполненных углекислым газом или водяным паром, показывает, что поглощательные способности излучения объемов flqjp и Up/q) ВО МНОГО раз превосходят поглощательные способности относительно излучения черных поверхностей а, и ар/ ). Причины этих явлений те же, что и для аналогичных соотношений при лучистом теплообмене в слоях. [c.196]

В теплотехнике большое значение имеет лучистый теплообмен между излучающей средой и ограничивающими ее рядами труб. Здесь возможны различные схемы ряд труб, ограниченный с двух сторон средой ряд труб, находящийся около адиабатной стенки два ряда труб. Наиболее простое решение задачи получается на основе зонального метода с допущением постоянства плотности отраженного излучения для воей поверхности труб и плотности эффективного излучения кладки в том случае, если она имеется. [c.240]

В случаях измерения температуры сред, прозрачных для теплового излучения, обычно доминируют методические погрешности, обусловленные теплообменом путем излучения между термоизмерителем и окружающими среду твердыми телами. Если допустить, что теплоотвод через защитную трубку (и арматуру чувствительного элемента) отсутствует, то на установившемся режиме количество тепла, полученное поверхностью трубки от среды (газа), [c.207]

ТЕПЛООТДАЧА — теплообмен между поверхностью тела и окружающей средой. Т. может осуществляться конвективным теплообменом и. чучиеты.и теплообме.но.и. В 1-м случае говорят о конвективной Т., во 2-м — от Т. излучением. Интенсивность Т. характеризуют коэфф. теплоотдачи а = dQ/ t — 1 ) /И [вт/м" ерад], где dQ — результирующий тепловой поток, / — поверхность теплообмена, Дг= — ос [c.148]

В теплообменную часть уравнения включим поток тепла, получаемый эффективной (участвующей в тепло- >бмене) поверхностью нагреваем( го материала, применив простейшую формулу (Зм=а ( г—iiji , Вт (а — эффективный коэффициент теплообмена излучением и конвекцией между газовой средой и поверхностью, учитывающий участие теплообмене внутренней поверхности печных стенок и 7п — средние температуры соответственно газов н поверхности в границах рассматриваемой части рабочего пространства). Эта формула может быть заменена более детальным описанием процессов сложного Внешнего теплообмена (см. п. 3 гл. I). Там же даны указания по расчету ЕДС л. [c.20]

Рассмотрим лучистый теплообмен между двумя серыми параллельными пластинами, разделенными прозрачной средой. Размеры пластин значительно больше расстояния между ними, так что излучение одной из них будет полностью попадать иа другую. Поверхности пластин подчиняются закону Ламберта. Обозначим температуры пластин Ti н Т2, коэффициенты поглощения А , собственные лучеиспускательные способности, определяемые по закону Стефана — Больцмана, Ei и Е2, суммарные лучистые потоки и Ё2эф] коэ( зфициенты излучения i и С . Полагаем, что [c.468]

Поверхность Земли (почва) сможет быть охарактеризована как слой, принимающий деятельное участие в теплообмене между Землей и атмосферой (рис. 1). Почва воспринимает тепловое излучение Солнца, аккумулирует теплоту и испускает ее обратно в атмосферу посредством радиации и конвекции. Почва активно участвует во влагообмене — впитывает воду, поступающую в виде дождя и снега, сохраняет ее в водоносиых пластах и возвращает испаряющуюся влагу в атмосферу. Она также является защитной и питательной средой для всякого рода растительности. Верхний слой почвы принимает температуру воздуха, но с некоторым отставанием по времени. Более глубокие слои почвы (грунты) не испытывают воздействия колебаний температуры воздуха их температура близка к среднегодовой температуре нижнего слоя атмосферы. [c.172]

Как показал С. Е. Роспковский 157], форма горелки и связанные с ней аэродинамические условия вблизи поверхности излучения также играют свою роль. Таким образом, при поверхностном горении мы сталкиваемся с процессом косвенного направленного теплообмена в его почти идеальной форме. Следует, однако, подчеркнуть, что в данном случае в печи как бы существуют две зоны. Первая зона представляет собой зону теплообмена вблизи керамической поверхности между тонким слоем горящей смеси и этой поверхностью, причем, можно считать, что этот тонкий слой горящей смеси практически не участвует в теплообмене с поверхностью подлежащего нагреву материала и другими элементами рабочего пространства печи. Условно говоря, эта зона представляет собой теплогенератор. Вторая зона — это собственно печь, т. е. зона теплообмена между раскаленной керамикой, поверхностью нагрева и остальными элементами кладки при наличии лучепоглощающей среды, имеющей какую-то промежуточную температуру между горящей смесью (и близкой к ней температурой керамической поверхности) и нагреваемым материалом. Такое представление является условным, однако, по-видимому, оно отвечает конкретным условиям работы подобных печей, поскольку температу а горящей горючей смеси совершенно иная, чем газовой атмосферы печи. Например, при температуре горящей смеси у поверхности керамики порядка [c.256]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...