Роль процесса переноса тепла излучением

РОЛЬ ПРОЦЕССА ПЕРЕНОСА ТЕПЛА ИЗЛУЧЕНИЕМ [c.14]

С развитием техники и ростом мощностей тепловых агрегатов стала существенно возрастать роль процессов переноса тепла. Во второй половине XIX и в начале XX в. в технической литературе появилось значительное количество фундаментальных работ, посвященных вопросам распространения и переноса тепла, в том числе ряд работ, сохранивших свою значимость и в наше время. Так, опубликованная в 1874 г. работа О. Рейнольдса Гидродинамическая теория теплообмена , в которой было установлено единство процесса переноса тепла и количества движения, оказала существенное влияние на последующую разработку теории и методов расчета конвективного теплообмена. Результаты исследований австрийских физиков И. Стефана и Л. Больцмана, опубликованные в 1879— 1884 гг., являются и теперь основой теории и практических расчетов теплообмена излучением. [c.6]

Во многих практических приложениях в поглощающих, излучающих и рассеивающих средах энергия переносится одновременно излучением и теплопроводностью. Например, в процессе переноса тепла при достаточно высоких температурах в пористых теплоизоляционных материалах — волокнистых, порошкообразных и вспененных — излучение играет столь же важную роль, как и теплопроводность. Если перенос тепла происходит при высоких температурах в полупрозрачных для инфракрасного излучения твердых материалах, то теплообмен излучением между внутренними слоями, находящимися при различных температурах, может стать одного порядка с теплопроводностью. В таких случаях расчет кондуктивного и радиационного тепловых потоков по отдельности без учета взаимодействия между ними может привести к ошибочным результатам. [c.488]

Для прозрачных ситаллов теплопроводность является сложной характеристикой. С одной стороны, она определяется фононными теплопроводностями аморфной и кристаллической фаз, с другой -- оптическими характеристиками, размерами и геометрией образцов, а также абсолютным значением и распределением температуры в них. До 700—800° К характерна слабая зависимость теплопроводности прозрачных ситаллов от температуры. Это объясняется решающей ролью фононной теплопроводности. Дальнейшее увеличение температуры приводит к интенсификации процессов переноса тепла за счет излучения поверхностей и внутренних слоев образца, что определяет его внутреннюю фотонную теплопроводность. Кроме того, часть теплового потока, попадающего на исследуемый образец в виде лучистой энергии, проходит через него благодаря прозрачности материала. Этот тепловой поток определяет внешнюю фотонную теплопроводность, зависящую уже не только от характеристик образцов, но и от внешних условий, в частности, от спектра внешнего излучения. [c.68]

Приведенные выше исследования роли внутреннего процесса излучения в переносе тепла в изоляционных материалах пористой, пенообразной, волокнистой или слоевой структуры имеет сходство с переносом 558 [c.558]

В настоящей главе и в большей части предыдущего изложения рассмотрен лучистый теплообмен без учета движения среды и явлений теплопроводности и конвекции. Влияние движения среды и теплопроводности формально учитывали введением в уравнение баланса члена Япр — приведенного тепловыделения, что по существу исключало учет влияния этих явлений. Исключением из этого является вывод в гл. 2 уравнения энергии в развернутой форме. В действительности почти во всех случаях одновременно,,с теплообменом излучением происходит передача тепла теплопроводностью и конвекцией и перенос тепла за счет движения среды. Совокупность процессов лучистого теплообмена и этих явлений называют сложным теплообменом. Изучение последнего имеет большое практическое значение. Явления сложного теплообмена в настоящее время еще мало изучены. Настоящая монография посвящена радиационному теплообмену и лишь в малой степени захватывает явления сложного теплообмена, ограничиваясь в этой части практическими задачами расчета излучения в агрегатах, где явления радиационного теплообмена не могут решаться без учета движения среды. Теплопередача теплопроводностью, молекулярной и турбулентной, не учитывается. В большинстве случаев радиационного теплообмена она, по-видимо-му, не играет большой роли и, во всяком случае, не является решающей. [c.329]

При высоких температурах в газах существенную роль играют процессы переноса энергии в форме излучения. Излучение (радиация) — это атомно-молекулярный процесс, в результате которого часть внутренней энергии вещества превращается в лучистую энергию, распространяющуюся через электромагнитное поле. Взаимодействуя с атомами и молекулами при прохождении газовой среды, лучистая энергия вновь трансформируется в энергию теплового движения структурных частиц среды (поглощается). В результате поглощения и излучения происходит перенос лучистой энергии и тепла сквозь газовую среду. [c.642]

Теплообмен излучением играет важную роль в природе и технике. Структура атмосфер планет и звездных атмосфер, рабочий процесс в камерах сгорания и электрических дугах, тепловой режим радиоэлектронной аппаратуры и искусственных спутников Земли — вот лишь некоторые примеры процессов, в которых теплообмен излучением является определяющим. Поэтому не удивительно, что уже в течение многих десятилетий в этой области проводятся теоретические и прикладные исследования. Опубликован ряд монографий по теплообмену излучением как в Сойетском Союзе, так и за рубежом. Тем не менее в последнее время в научной литературе по теплообмену отмечается повышенный. интерес к теплообмену излучением в связи с его принципиальным значением для таких объектов новой техники, как космические аппараты, энергетические установки, основанные на новых принципах, оптические квантовые генераторы, термоядерные устройства и т. д. Вследствие такого повышенного интереса к практическим приложениям предъявляются новые более строгие требования к теории теплообмена излучением как в отношении описания протекающих процессов, так и в отношении описания сложного теплообмена, происходящего при одновременном переносе тепла излучением, теплопроводностью и конвекцией. В результате математический аппарат современной теории теплообмена излучением существенно усложнился. [c.5]

Выражения (1.51) отражают влияние электромагнитного поля на процессы переноса и, в частности, на процесс переноса тепла в физической системе, и в этом смысле они удовлетворяют поставленной основной задаче об описании процесса переноса теплоты излучением электромагнитного поля. Правда, общие выражения выписаны без анализа собственного излучения системы и его роли в процессе переноса теплоты. Это означает, что мы описываем лишь один аспект процесса переноса теплоты излучением, но далеко не маловажный. В рамках рассматриваемой асимптотики могут быть описаны задачи о нагреве среды падающим электромагнитным полем и об отражении электромагнитного поля средой. Эта задача, подробно описанная в главах второй и четвертой, соответственно, составляет одну из центральных проблем в описании процесса переноса теплоты излучением. [c.29]

Представляет интерес рассмотрение потоков излучения в просвечивающих телах, в особенности в стеклянной плавке, путем исследования теплопроводности в теплоизоляционных материалах незначительной плотности, которые широко применяются в холодильной технике. Изолирующая способность такого рода материалов зависит не только от переноса тепла проводимостью (при этом решающую роль играет низкая теплопроводность включений воздуха), но и от дополнительного переноса энергии внутренним процессом излучения. Исследования поэтому вопросу были выполнены ван дер Рельдом [Л. 12, 13]. Чем меньше будет плотность изолирующего материала (при этом плотность относится к твердому телу, включая воздушные промежутки), тем большая доля тепла будет переноситься излучением. Если эта доля согласно предположениям увеличивается с возрастанием температуры, то в материалах с очень незначительной плотностью, а также при низких температурах она может иметь заметные значения. [c.556]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...