Связь между лучистыми потоками

СВЯЗЬ МЕЖДУ ЛУЧИСТЫМИ ПОТОКАМИ [c.58]

В связи со сл1 Жностью измерения лучистых потоков во многих работах проводится оценка значимости радиации в общем потоке тепла, передаваемом дисперсной среде. Так, в работах [130, 131] в качестве доказательства существенности вклада теплообмена излучением в высокотемпературном псевдоожиженном слое приводятся значительный перепад температур между [c.134]

В теории теплообмена употребляют понятие удельного потока лучистой энергии Е вт м , который равен количеству энергии, испускаемой единицей поверхности тела в единицу времени. Там же дается связь между объемной плотностью лучистой энергии и и удельным потоком Е [c.161]

Закон Ламберта устанавливает связь между потоком излучения и его направлением. Поток лучистой энергии, распространяющийся в данном направлении (Р, 0) (рис. 33.6), можно представить в форме (33.4), где элементарный телесный угол do) по [c.407]

При расчете поверхностей нагрева парогенератора условия обогрева считаются заданными (при радиационном обогреве задана величина теплового потока, а при конвективном — количество топочных газов и их температура). Однако для парогенератора внешним воздействием является лишь масса подаваемого топлива (и в соответствующей пропорции масса воздуха), а лучистый поток, расход и температура газов являются производными от внешнего воздействия. Динамическая связь между подачей топлива (и воздуха) и тепловыми характеристиками Q, Dr ид может быть установлена в результате решения уравнений, описывающих нестационарные процессы в топочной камере. [c.113]

Обратим внимание на полное соответствие между видами лучистых потоков объемного излучения и поверхностного. В обоих случаях лучистые потоки связаны аналогичными соотношениями. В первом случае роль отраженного излучения играет рассеянное излучение и роли поглощательной и отражательной способностей — коэффициенты поглощения и рассеяния. [c.63]

Уравнения переноса и энергии определяют поведение лучистых потоков внутри излучающего объема. Излучающий объем окружен со всех сторон поверхностями. Потоки излучения, исходящие из объема, попадая на эти поверхности, частично поглощаются, а частично отражаются. Сами поверхности посылают внутрь объема лучистые потоки, составленные из собственного излучения поверхности и из отраженного излучения. Для получения единственности решения должны быть определены лучистые потоки, входящие в объем на его границах. Так как эти потоки в многочисленных случаях зависят от лучистых потоков, исходящих из объема, то должна быть установлена связь между теми и другими. Такая связь может быть установлена при помощи равенств (1-100) и (1-101). [c.67]

Тепловые связи между телами и средой (кондуктивные, лучистые, конвективные) можно рассматривать как гипотетические проводники тепла, которые соединяют тела между собой и со средой. Если величины тепловых потоков, протекающих между телами, а также телами и средой, не изменяются вдоль своего пути, то поверхности проводников могут рассматриваться как адиабатические, а их тепловые сопротивления — сосредоточенными. Величины кондуктивных, конвективных и лучистых тепловых проводимостей, [c.48]

Для моделирования лучистого теплообмена А. С. Невский использует только пять уравнений, определяющих процесс переноса лучистой энергии для спектральной яркости излучения баланса энергии элементарного объема два граничных уравнения связи между потоками излучения, направленными к [c.153]

Выше нами было показано, что, применяя аппарат термодинамики необратимых процессов, можно установить связь между потоком лучистой энергии и градиентом температуры, аналогичную уравнению Фурье для задачи теплопроводности. Введя понятие коэффициента фотонной теплопроводности А,ф, можно выразить эту связь в градиентной форме [c.86]

Найдем в общем случае связь между вычисленными величинами скорости притока тепла лучистой энергии плотности лучистой энергии и вектором лучистого потока Н. Для этого вернемся к уравнению переноса лучистой энергии (3.4), представив его в виде [c.651]

Первое и второе начала термодинамики для равновесного теплового излучения (законы Стефана—Больцмана и Кирхгофа). Следуя второй особенности феноменологического метода, воспользуемся основными началами термодинамики для определения связи между полусферической плотностью собственного интегрального лучистого потока соб температурой Т и физическими свойствами каждого из тел, участвующих в лучистом теплообмене. [c.329]

Этот закон устанавливает связь между степенью черноты г и поглощательной способностью А серых тел. Рассмотрим лучистый теплообмен между параллельно расположенными неограниченными пластинами серой 1 с температурой Т и поглощательной способностью А и абсолютно черной 2 с температурой То (рис. 11.4). Примем Т > То. Тогда плотность теплового потока, передаваемого серым телом черному, равна [c.541]

С другой стороны, монохроматический лучистый поток Фх и соответствующее ему количество квантов излучения связаны между собой зависимостью [c.163]

Для практически важных значений критерия Ви=1—2 суммарный удельный тепловой поток с увеличением Ви уменьшается с 24 до 19 кВт-м-2 и доля конвективной составляющей в суммарном удельном тепловом потоке увеличивается от 16,5 до 24 %. Равное значение лучистой и конвективной составляющей достигается при значении Ви = 9, что несколько больше, чем для условий ламинарного пограничного слоя. Влияние лучистой составляющей на суммарный тепловой поток перестает быть существенным при Ви>60, что значительно больше соответствующих значений Ви для условий ламинарного пограничного слоя (Ви = 20). Это объясняется влиянием турбулентного коэффициента теплопроводности на диффузионный процесс переноса лучистой тепловой энергии. Турбулентный коэффициент переноса интенсифицирует процесс передачи тепла как за счет конвекции, так и за счет радиации. Однако зависимость радиационной составляющей от температурного напора ДГ более сильная, чем составляющей конвективной. Значение суммарного удельного потока для условий примера, определенное по зависимости, традиционно применяемой для задач огнестойкости, более чем в 2 раза превышает найденные в соотношении с настоящей теорией. Причем если величина конвективной составляющей практически одинакова (д. =4,2 кВт-м" ) и по настоящей теории при изменении Ви от 1 до 2 изменяется от 4 до 4.4 кВт-м- , то значения радиационной составляющей существенно отличаются лучистая составляющая, найденная в соответствии с традиционным методо.м, 9пв=45 кВт-м" и по настоящей теории дан=24—19 кВт-м- при изменении Ви от 1 до 2. Такое различие объясняется тем, что в традиционном методе расчета используется модель оптически прозрачной среды между двумя бесконечными плоскопараллельными поверхностями. Для задач определения фактического предела огнестойкости в связи со спецификой проведения экспериментов такая модель допустима. В условиях реальных пожаров она вносит существенную ошибку в анализ теплового воздействия очага пожара на строительные конструкции. Сравнение результатов расчета удельных тепловых потоков на вертикальных конструкциях при пожарах, полученных с помощью разработанной в настоящем разделе теории с экспериментальными данными, приведено в разд. 3.3 настоящей главы. [c.81]

Газовая среда является оптически прозрачной, и степень ее черноты существенно меньше степени черноты поверхности вертикальных строительных конструкций. В связи с этим нагрев вертикальных конструкций происходит главным образом за счет лучистого теплового потока от факела пламени (конвективной колонки), а конвективный тепловой поток, образованный в результате температурного перепада между поверхностью конструкций и газовой средой, охлаждает конструкцию. [c.133]

Определение дъ путем непосредственного измерения тепловых потоков с поверхности обмуровки связано с большими трудностями ввиду крайне неравномерного распределения температур окружающего воздуха в различных зонах вокруг обмуровки (из-за взаимного лучистого и конвективного теплообмена между основной поверхностью обмуровки и отдельными конструктивными элементами котла, наличия тепловых мостов и т. д.). Кроме того, поскольку значение дъ для котлов паропроизводительностью 700 т/ч и выше не превышает 0,2 % в условиях значительных габаритов (особенно по высоте), проведение экспериментального определения этих потерь нецелесообразно. Погрешность определения при этом может превышать значение дъ или быть ей равной. В значительной степени данное положение характерно и для котлов меньшей мощности. Проведение экспериментального определения д на водогрейных (пиковых) котлах, не имеющих воздухоподогревателей и соответствующих коробов подачи горячего воздуха, в значительной степени определяющих потери в окружающую среду, согласно данным [131] нецелесообразно. В связи с изложенным при типовых испытаниях значение дъ принимают по обобщенным кривым (рис. 14.2) при приемочных испытаниях метод определения дъ (экспериментально или по обобщенным кривым) оговаривают в соглашении. При пользовании этим графиком, построенным по [c.358]

Уравнение переноса и уравнение энергии описывают явления лучистого теплообмена в объеме. Чтобы задача математического описания явлений была вполне олределенной, к этим уравнениям должны быть присоединены условия, определяющие влияние внешней среды на систему. Наиболее просто было бы записать эти условия, задав поля яркостей на границах системы для входящего в нее излучения. Такое решение легко выполнить, когда излучающая система ограничена абсолютно черными стенками с заданной температурой. Когда стенки не абсолютно черные, то, даже при заданной температуре их, излучение внутрь объема зависит от излучения самого объема на стенки. В связи с этим к основным уравнениям излучения должны быть добавлены уравнения, ус- тайавливающие связь между лучистыми потоками различных видов на границах излучающей системы. Чаще всего задают температуры ограничивающей поверхности или величины результирующего теплообмена. В первом случае следует пользоваться уравнением (2-195), а во втором—уравнением (2-194). [c.304]

В поверхностных аппаратах стенки обычно диффузионно непроницаемы, поэтому базовые элементы для их исследования можно изготовлять сплошными. Они реагируют на суммарный тепловой поток, проходящий через стенку аппарата, в связи с этим для парожидкостных и жидкостножидкостных теплообменников тепломассомеры выполняют односекционными лучистая составляющая практически всегда отсутствует, а при кипении либо конденсации на стенке связь между плотностями потоков теплоты и массы линейна. [c.57]

Диффузионное приближение. Дальнейшее развитие дифференциальных методов расчета процесса переноса излучения привело к. созданию диффузионного приближен ия (В. А. Фок, С. Росселанд). В рамках указанного приближения можно показать, что связь вектора лучистого потока энергии qR с полной объемной плотностью энергии излучения аналогична известному соотношению между диффузионным потоком и градиентом концентрации. Далее сформулирован метод расчета поля излучения в рамках диффузи энного приближения с учетом селективности излучения и п эо-извольной формы индикатрис рассеяния [20]. [c.168]

Аналогию между лучистым потоком и теплопроводностью можно распространить и дальше. Напомним, что для разреженного газа в соответствии с теорией Смолу-ховского температура стенки и газа вблизи стенки не совпадают. Это явление носит название температурного скачка Смолуховского, а соответствующая температура — температура аккомодации. Связь между температурой стенки Гст и газа находится из соотношения [c.88]

Связь между люменом и ваттом. Чувствительность человеческого глаза. На практике часто приходится выражать световой поток через единицы мощности. По этой причине возникает необходимость установить связь между люменом и ваттом. Следует отметить, что такая связь из-за специфичности физиологического воздействия света не является универсальной. Дело в том, что свет разных длин воли при одинаковом потоке энергии вызывает различное зрительное ощущение. Поэтому в зависимости от длины волны одному люмену соответствуют разные мощности. Чувствительность человеческого глаза заметно меняется в зависимости от длины волны падающего излучения. Наибольшая чувствительность для нормальных (не страдающих дефектами зрения) глаз наблюдается при длине волны А, = 5550 А. Одинаковое количество лучистой энергии других (как больших, так и малых) длин волн вызывает сравнительно меньшее ощущение. Свет с длинами волн, меньшими 4000 А и большими 7600 А, совершенно не вызывает зрительного ощущения вне зависимости от интенсивности. По этой причине часть иакалы электромагнитных волн в интервале от 4000 А до 7600 А называется видимой областью. [c.15]

В теории теплообмена употребляют понятие удельного потока чистой энергии Е вт1м , который равен количеству энергии, испу мой телом с единицы его яоверхности в единицу времени. Там же ется связь между объемной плотностью лучистой энергии и и удель потоком Е [c.155]

Решение задачи о лучистом теплообмене между произвольными нечерными телами связано с большими математическими трудностями и слишком сложно для практического использования. Обш,ее решение поставленной задачи применительно к замкнутой системе серых тел, разделенных лучепрозрачной средой, было дано Ю. А. Сурн-новым [Л. 61 ]. Это решение в зависимости от геометрической структуры системы связывает между собой распределение лучистых потоков по поверхностям тел с распределением температур и оптических констант по этим поверхностям. [c.108]

ЭТОМ величина теплопередачи излучением может быть как ниже, так и выше величины теплопередачи, подсчитанной по средней температуре газового потока. Для достижения наиболее высокого уровня теплопередачи излучением необходимо обеспечить, чтобы максимум температур газового потока располагался вблизи поверхности тепловосприятия. Это положение подтверждается многочисленными экспериментальными работами. Учитывая наличие непосредственной связи между характером температурного поля и характером поля скоростей в газовом потоке, можно констатировать наличие взаимосвязи между теплопередачей излучением и скоростным полем газов в печи и топке. Таким образом, аэродинамические особенности потока излучаюш,их газов являются определяющими факторами не только конвективного, но и лучистого теплообмена. Как и в случае конвективного теплообмена, уровень теплопередачи излучением к поверхности тепловосприятия тем выше, при прочих равных условиях, чем ближе максимум скоростного поля к этой поверхности. Поэтому аэродинамику газового по-362 [c.362]

Задачи лучистого теплообмена. Этот класс объединяет все задачи лучистого теплообмена внутри газов, между газами и твердыми телами, между твердыми телами. Наиболее сложная часть задач данного класса — задачи излучения газов — связана с рен1ением интегродифференциальных уравнений теплообмена. Используются численные методы, разработанные для решения задач пограничного слоя и дополненные интегральными методиками (по частотам и простзанству) расчета оптических свойств среды [8]. В большом числе практически важных задач лучистый теплообмен достаточно учитывать только в граничных условиях для уравнения энергии. Это случаи, когда лучистый поток без изменений идет через оптически прозрачную среду, и тогда рассмотренные выше методы поиска решений применимы и к задачам конвективного теплообмена с лучистым потоком теплоты. [c.188]

Лучистые потоки всех видов для поверхностей и объемного излучения пад пог Ер] эф Е Е .,-, Ппог и % связаны между собой линейными соотношениями. Поэтому все эти величины в результирующей системе определятся равенством [c.69]

Величины Е , Е в, пад л и 1Г1пал в связаны двумя уравнениями (10-99) и (10-103). Кроме того, для сечений А я В можно записать соотношения (10-31), связывающие для каждого граничного сечения величины Ер, и температуру поверхности. В результате получаются четыре уравнения между шестью видами лучистых потоков. Поэтому по двум произвольно заданным величинам из Ерл, Ер в, %ад А, "nnaA В, ОоТа И ОоТв МОЖНО определить все остальные. Исключение представляет пара величин Ер а и Ер в, которая не дает решения задачи, так как при этом выпадает из рассмотрения уравнение (10-99). Таким образом, величины лучистых потоков и температуру в слое можно представить как функцию любых двух параметров (за исключением Ер а я Ер в)- Можно в качестве заданных величин принять величины лучистых потоков I и I" на границах, как это сделано в работе [188]. [c.321]

Законы лучистого теплообмена. Закон Планка устанавливает связь между спектральной интенсивностью излучения абсолютно черного тела, длиной волны и абсолютной температурой тела. Под спектральной интенсивностью излучения (или просто интенсивностью излучения) понимают отношение плотности потока излучения тела для воля длиной от X до к- -й к к расематри-ваемому интервалу волн длиной йХ, т. е. [c.186]

Связи между различными видами лучистых потоков иллюстрируются рис. 13-1. Собственное излучение Есоб далее обозначается просто Е. [c.315]

Закон Кирхгофа устанавливает связь между способностью телг излучать и поглощать энергию. Пусть имеется плоскость с температурой Т, поглощательной способностью А и собственным излучением Е. Параллельно ей на небольшом расстоянии расположена плоская поверхность абсолютно черного тела с параметрами То, Ао и Ео. Найдем результирующий лучистый поток для тела с температурой Т (рис. 13-3) [c.317]

Энергетические и температурные характеристики солнечных печей тесно связаны между собой, причем первые определяют вторые. Под энергетикой солнечных печей понимают обычно суммарную мощность отраженного лучистого потока, уровень и закономерность распределения плотности концентрированных лучистых потоков по лучевоспринимающей поверхности образца, помещаемого в фокальную зону поля концентрации зеркала. Предельные (максимальные) характер 1стики свойственны фокальному сечению поля. [c.457]

Рассмотрим, что происходит с лучистой энергией. 1у, попадающей на поверхность раздела между двумя фазами. Некоторое количество энергии поглощается, что связано с процессом превращения во внутреннюю энергию части лучистой энергии, попавшей на тело.Твердые и жидкие тела поглощают практически все инфракрасное излузе-ние в пределах весьма тонкого поверхностного слоя (лля проводников толщина этого слоя порядка 1 мкм, для непроводников 1,27 мкм). Часть лучистой энергии проходит сквозь тело таким образом, тела, вообще говоря, обладают способностью к пропусканию. Наконец, часть лучистой энергии отражается от поверхности раздела двух сред. Поток эффективного излучения складывается из потоков собственного и отраженного излучений. [c.144]

Зависимость между количеством лучистого тепла, излучаемым факелом, и количеством тепла, воспринимаемым поверхностями нагрева, весьма сложна. Советскими учеными создана методика расчета теплообмена в тапке, основанная на /совместном нопользовании аиалитического и эмпирического исследований, а также на применении теории подобий для анализа топочных процессов. Эта методика позволяет достаточно уверенно проектировать котлоагрегаты на все виды топлива, применяющегося в энергетике. Однако ввиду сложности данного процесса, а также в связи с появлением во вновь создаваемых котлоагрегатах ряда новых решений (увеличение единичной мощности, рост тепловых напряжений топочной камеры, применение рециркуляции газов и т. д.) перед конструктором, исследователем и наладчиком всегда встает вопрос о точном определении количества тепла, воспринимаемого тем или иным участком котельной поверхности нагрева. При этом интерес представляют как среднее тепловооприятие экранов, так и локальная плотность теплового потока. [c.111]

Кроме плотности энергии важное значение имеет понятие потока лучистой энер--I, плотность которого / равна количеству энергии, испускаемой единицей по-)хности тела в единицу времени. Между объемной плотностью лучистой энергии Гд имеется следующая связь и = ilj . [c.119]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...