Законы теплообмена излучением

Законы теплообмена излучением [c.251]

Основные законы теплообмена излучением [c.246]

Переносу тепла и вещества от окружающей среды к телу и обратно большое сопротивление оказывает пограничный слой. В случае небольшой интенсивности сублимации молярный перенос по нормальному направлению к элементу поверхности в пограничном слое исключен. В таких условиях перенос тепла и вещества определяется молекулярными процессами теплопроводности и диффузии, а также тепловым излучением. Эти процессы обусловливаются градиентами температуры, концентрации, законом теплообмена излучением и выражаются соотношениями [c.216]

Теплообмен с нагретыми газами происходит по видоизмененному закону, в котором величины и Тп имеют множители соответственно и е. , называемые степенями черноты излучающих газов при температуре газа и при температуре тела. Обычно значения и близки между собой, поэтому можно взять среднее значение е и вынести его за скобку. Тогда получим обычное выражение закона теплообмена излучением. [c.147]

Наиболее простыми и строгими законами описывается излучение абсолютно черного тела. Эти законы с соответствующими поправками используются для получения расчетных формул теплообмена излучением между реальными телами. [c.251]

Для тел, находящихся в тепловом равновесии, поверхностная плотность потока собственного излучения и поглощательная способность однозначно связаны. Связь этих характеристик теплообмена излучением составляет содержание закона Кирхгофа. [c.254]

Расчетная формула для оценки теплообмена излучением между поверхностями, произвольно расположенными в пространстве (рис. 13.3), выводится на основе закона Ламберта. В окончательном виде формула записывается так [c.431]

Естественно возникает вопрос, насколько справедливым является принятие гипотезы локального термодинамического равновесия, позволяющей распространить законы равновесного излучения на реальные случаи процессов радиационного теплообмена. Ответ на этот вопрос зависит от конкретных условий, при которых протекает теплообмен излучением. Ряд оценочных расчетов показывает, что при не очень больших плотностях результирующего излучения (теоретически при [c.86]

Среди методов экспериментального исследования радиационного теплообмена важное место занимает метод светового моделирования [Л. 27, 69, 149, 150, 156, 181 —183, 186—191, 386—389]. Физическая сущность этого метода заключается в аналогии законов переноса излучения для видимой части спектра и для всех других частот. Математически такая аналогия выражается в идентичности уравнений, описывающих процессы радиационного обмена во всем диапазоне частот. Поэтому, создав световую модель подобной образцу в отношении собственного излучения, а также геометрических характеристик среды и поверхности, можно быть уверенным [c.297]

Закон Стефана — Больцмана [формулы (1-1) и (1-2)] и уравнение для собственного излучения реальных тел (1-3) определяют полное количество энергии, посылаемое в пространство единицей поверхности тела по всем направлениям. Вместе с тем при анализе теплообмена излучением между отдельными телами, например между tF и (рис. [c.17]

Как отмечалось выше, основе инженерной теории теплообмена излучением лежит предположение о том, что многие реальные тела обладают серым излучением. На основе изложенного к этому добавим, что многие реальные тела могут с малой погрешностью рассматриваться излучающими диффузно и подчиняющимися закону Ламберта, [c.30]

Следует подчеркнуть, что описанная методика учета совместного действия конвекции и излучения может рассматриваться лишь в качестве приближенного приема. Действительная картина радиационно-конвективного теплообмена гораздо сложнее, и для более точного определения закона теплообмена между средой и поверхностью тела в этом случае требуются специальные методы [c.26]

Лучистый тепловой поток определялся по закону Стефана—Больцмана для случая теплообмена излучением между телами, одно из которых заключено внутри другого [c.219]

Рассмотрим основные законы теории теплообмена излучением. [c.137]

В основе инженерных методов расчета теплообмена в топках лежат фундаментальные законы теплового излучения, известные в физике как законы излучения абсолютно черного тела. К ним относятся законы излучения Планка и Стефана—Больцмана, закон Ламберта и ряд других законов, непосредственно вытекающих из закона излучения Планка. Исключительно важное место занимает здесь закон Кирхгофа. [c.5]

Рассмотрим предельный закон теплообмена в турбулентном пограничном слое газа при относительно слабом воздействии излучения. Тогда, в первом приближении, можно написать, что [c.643]

Анализ предельных законов теплообмена с учетом излучения [c.134]

Зачастую количество тепла, передаваемого аэродромным покрытиям конвекцией, соизмеримо с количеством тепла, передаваемого излучением. Интерес представляют случаи совместного действия конвекции и излучения. Получить величину коэффициента теплообмена излучением а , отвечающим различным климатическим условиям, затруднительно, поэтому для случая, когда перенос тепла происходит путем суммарного теплообмена, закон (8.4) можно представить в виде [c.275]

Приведены основные термины, понятия и определения в области теплообмена излучением. Сформулированы законы теплового излучения, приведены данные об особенностях теплового излучения реальных тел. Рассмотрены радиационные свойства материалов и радиационно-геометрические характеристики систем тел. Приведены методы расчета теплообмена излучением. Материал изложен в концентрированной форме, удобной для практического использования проектирования, расчета, диагностики, моделирования и анализа условий работы теплоэнергетического оборудования. [c.191]

Все коэффициенты теплоотдачи, необходимые для определения коэффициента теплопередачи К, могут быть получены на основании законов теплообмена конвекцией и излучением, рассмотренных ранее. [c.175]

В основу расчета теплообмена излучением кладется закон Стефана-Больцмана, согласно которому поверхностная плотность собственного излучения Est абсолютно черного тела прямо пропорциональна четвертой степени его абсолютной температуры Г [c.54]

Закон Кирхгофа. Этот закон устанавливает зависимость между излучательной и поглощательной способностями серого тела. Такая зависимость выясняется из анализа теплообмена излучением между двумя бесконечно большими близко расположенными параллельными поверхностями, одна из которых—абсолютно черная. Темпе-Рис 1-29 К выво- Ратуры, излучательные и поглоща-ду закона Кирх- тельные способности этих поверхно-гофа. стей соответственно обозначим Г, Е, А, [c.76]

Это выражение может быть использовано для расчета теплообмена излучением между поверхностями конечных размеров. Закон Ламберта строго справедлив лишь для абсолютно черного тела. Для шероховатых тел [c.80]

Если необходимо моделировать массивный калориметр, то можно считать, что тело А представляет собой бомбу, находящуюся в идеальном тепловом контакте с телом В (металлический блок). В этом случае можно полагать, что температурное поле тела А равномерное, а в теле В могут возникать градиенты температуры. Тело В находится в условиях теплообмена с изотермической оболочкой О. Если калориметр является вакуумным, то теплообмен между телом и оболочкой следует рассчитывать по законам теплового излучения. В этой системе внутренним источником, искажающим температурный ход, является термометр сопротивления, в котором выделяется джоулево тепло. [c.33]

Особое место среди суммарных методов расчета занимает метод Гурвича [3, 34, 36, 39], в котором уравнение теплообмена излучением с использованием закона Стефана—Больцмана применяется лишь с целью получения выражений для а.,, а основное расчетное уравнение этого метода, имеющее вид [c.71]

Лучистый теплообмен в суш ествуюш их стационарных энергетических реакторах имеет второстепенное значение по сравнению с конвективным теплообменом и теплопроводностью. При этом во многих случаях оказывается возможным ограничиться расчетом лучистого теплообмена между двумя телами, разделенными прозрачной средой. Поэтому в настояш ей главе изложены лишь основные понятия и законы теплового излучения и приведены наиболее простые расчеты лучистого теплообмена в системе двух тел. [c.325]

Лучистой тепловой энергией называют энергию колебаний непрерывного электромагнитного поля в интервале длин волн X от 0,4....0,8 мкм (видимое излучение) до 0,8 мкм...0,8 мм - невидимое (инфракрасное или тепловое) излучение. Ряд характеристик теплового излучения был приведен ранее в главе 6. В этой главе рассмотрим более подробно основные положения и законы теплового излучения и лучистого теплообмена между телами. Дадим сначала основные определения. [c.534]

Расчет теплообмена излучением между поверхностями, произвольно рас иол оже иными в пространстве (рис. 2.87), производится с учетом закона Ламберта. Без подробного вывода приведем лишь приближенную расчетную формулу для этого случая [c.125]

Перенос теплоты может осуществляться тремя способами теплопроводностью, конвекцией и излучением, или радиацией, Эги формы теплообмена глубоко различны по своей природе и характеризуются различными законами. [c.345]

Для доказательства (13.26) рассмотрим процесс теплообмена между двумя абсолютно черными телами малым диском (тело 1), который расположен внутри большой замкнутой полости, и замкнутой полостью (тело 2). Пусть оба тела имеют одинаковую температуру, а в полости поддерживается вакуум. В указанных условиях теплообмен между телами / и 2 может осуществляться только излучением. Если черное тело 1 излучает R теплоты (энергии излучения), то столько же R ) оно должно поглощать. В противном случае температура тела / становилась бы либо больше, либо меньше начальной. Самопроизвольное изменение температуры тел, составляющих изолированную изотермическую систему, в соответствии со вторым законом термодинамики невозможно. [c.282]

Назначение работы. Изучение теории лучистого теплообмена, его законов факторов, влияющих на интенсивность процесса теплового излучения. Перед выполнением лабораторной работы необходимо изучить 1.7 Практикума. [c.188]

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]

Следует отметить, что применение для подсчета излучения газов закона Стефана - Больцмана носит формальный характер, так как Ег является величиной переменной, а не постоянной, как у серых тел. Однако такой метод подсчета применяется в практических расчетах в целях унификации методики расчета лучистого теплообмена для различных видов тел. [c.216]

В книге кратко изложены основные законы теплового излучения. Рассмотрены некоторые практически важные задачи расчета лучистого теплообмена между телами. Приведены расчетные формулы, графики, номограммы, таблицы, необходимые для выполнения практических расчетов. Изложена методика ятих расчетов. [c.2]

Для решения практич. задач в области теплообмена излучением обычно пользуются С. ч. полного излучения е. При исследовании строения молекул, аналитич. исследованиях в области оргаиич. химии, при измерении темп-ры оптич. пирометрами II т. д. пользуются спектральной степенью черноты Многие реальные тела, особенно полированные металлы, но подчиняются закону Ламберта (см. Излучение тепловое), и их энергетич. яркость в направлении нормали к излучающей поверхности и подуглом к ней неодинаковы. Вследствие этого следует различать С. ч. полного нормального излучения е (табл. 2) для излучения в направлении нормали к поверхности и С. ч. полного полусферического излучения е для полусферического излучения (излучения в полусферу над излу-чаюш,ей поверхностью). С. ч. нормального излучения у полированных металлов имеет, как правило, несколько меньшую величину,— чем С. ч. полусферического излучения (это различие невелико и на практике им часто пренебрегают). [c.275]

При расчете теплообмена излучением, кроме закона Стефана-Больцмана, пользуются еще законом Кирхгофа, из которого можно получить равенство г=е7, affj а.т—коэфициент поглощения тела при температуре Т. Тогда вместо (111,33) будем иметь [c.56]

На ранней стадии развития котельной техники (начало XX столетия), когда топочные процессы по существу не были изучены, а практику удовлетворяла достаточно грубая оценка глубины охлаждения топочных газов, получили развитие чисто эмпирические методы расчета, построенные без учета особенностей переноса тепла излучения и конвекцией. К таким методам относятся предложения Оррока [4], Бройдо [5], Кирша [6], Вильсона и др. [7], Гурвича [8] и др. Такого типа подходы к расчету теплообмена в топках в настоящее время следует считать устаревшими, хотя и они в ряде случаев за рубежом еще находят применение [1]. Одновременно появились методы расчета, основанные на приблинсевном аналитическом описании процесса теплообмена в топочной камере, использующие уравнения теплообмена излучением, составленное на базе закона Стефана—Больцмана, и теплового баланса топочной камеры [9—16]. На первом этапе такие методы для практических расчетов применялись значительно реже, чем чисто эмпирические. Однако в дальнейшем такой подход к построению методики расчета теплообмена в топочных камерах стал доминирующим и используется большинством автором, занимающихся этими вопросом [1, [c.66]

Резюмируя вышеизложенное, можно отметить, что расчет суммарного теплообмена в топках паровых котлов сводится в настоящее время к расчету теплообмена излучением. Конвективная составляющая результирующего теплового потока либо вовсе не рассматривается, как это имеет место в большинстве методов, либо учитывается грубо приблингенно. Расчет теплообмена излучением, как правило, осуществляется на основе закона Стефана—Больцмана, который приводит к необходимости использования изотермических схем и введения в расчет условной эффективной температуры излучения. Во многих методах расчета предполагается, что тепловоспринимающие поверхности топочных камер имеют относительно низкую температуру, близкую к температуре насыщения пара при давлении в котле, и характеризуются достаточно высокой поглощательной способностью. Работами последних лет показана ошибочность этих допущений. [c.72]

Наряду с излучением более нагретого тела, воспринимаемым окружающими телами, всегда имеется и обратный поток энергии, получаемой или отражаемой соседними телами и попадаюп1ей на первое тело. Двусторонний поток энергии является другой отличительной особенностью лучистого теплообмена. Конечный результат такого обмена, т. е. разность между прямым и обратным потоками энергии, и представляет собой количество переданного излучением тепла. В соответствии со вторым законом термодинамики в результате теплообмена излучением тепло всегда передается от тела с высокой к телу с низкой температурой. Если же все окружающие тела имеют ту же температуру, что и данное тело, то в результате теплообмена, происходящего и в этом случае в обоих направлениях, данное тело не получает и не отдает тепла. [c.129]

Теперь рассмотрим процесс теплообмена между нечерным д Ском из материала с коэффициентом поглощения а (тело 1) н поверхностью абсолютно черной полости (тело 2). Тело 2 излучает энергии излучения. Тело / поглотит количество энергии излучения, равное aRg] излучательность R тела 1 в соответствии со вторым законом термодинамики равна количеству поглощенной энергии излучения, т. е. R=aR ,, что и требовалось доказать [см. (13.26)], [c.282]

Рассмотрены первый и второй законы термодинамики с детальным обоснованием понятия энтропии и элементами эксергетнческого анализа, свойства реальных рабочих тел, термодинамика потока, влажный воздух, а также холодильные установки и тепловые насосы. Изложены вопросы теплопроводности, конвективного теплообмена и излучения. Рассмотрены элементы теории пограничного слоя, современные методы расчета теплообменных аппаратов. [c.2]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...