Влияние переноса тепла излучением

Для суждения о вероятной границе влияния переноса тепла излучением в таблице дана оценка по формуле [c.127]

ВЛИЯНИЕ ПЕРЕНОСА ТЕПЛА ИЗЛУЧЕНИЕМ [c.257]

Имеющиеся экспериментальные данные показывают, что на перенос тепла излучением существенное влияние оказывает геометрия слоя. С этой точки зрения выбор малых зазоров (б = 0,2- 0,5 мм) позволяет не только устранить естественную конвекцию, но и свести к мини- [c.201]

И хотя толщина пленки расплава не превышает, как правило, долей миллиметра, перенос тепла излучением оказывает влияние на всю картину разрушения. [c.231]

Гз) в условиях, типичных для измерений теплопроводности органических жидкостей я 0,1 -ь0,3 вт1 м-град) Ь 1 мм). При комнатных температурах доля переноса тепла излучением не должна превышать нескольких процентов. Однако при более высоких температурах, в особенности при температурах, близких к критическим точкам, роль излучения может оказаться значительно существеннее, тем более, что условия прозрачности в этой области, переходной от газового состояния к жидкому, могут быть особенно неблагоприятными (аЬ 1). Заведомо большую роль может играть излучение для высокотемпературных расплавов (стекол, шлаков). Столь же велико оно может быть в твердых неметаллических веществах, на что уже неоднократно обращалось внимание при обсуждении вопроса о теплопроводности полупроводников при высоких температурах. Нет оснований ожидать влияния излучения на перенос тепла в твердых и жидких металлах. [c.22]

Теоретический подход и качественные экспериментальные оценки влияния этого эффекта приводят к выводу, что перенос тепла излучением в условиях измерений коэффициента теплопроводности (толщина слоев 0,5—1 мм) при комнатных температурах может несколько исказить результаты, однако в большинстве случаев это искажение лежит вблизи границы точности эксперимента (1—37о)-При более высоких температурах эффект может стать гораздо существеннее, особенно в области температур 200° С и выше. [c.29]

Влияние излучения проявляется через граничные условия. Каждый элемент поверхности отдает тепло потоку жидкости вследствие конвективного теплообмена и более холодным участкам поверхности — вследствие теплообмена излучением. В целях простоты сформулируем граничные условия приближенно, полагая, что перенос тепла излучением осуществляется только в плоскости каждого поперечного сечения. Это означает, что тепло, генерируемое в стенках в данном сечении, поступает в поток только в этом сечении. Такое предположение будет тем ближе к действительности, чем меньше относительная ширина трубы [c.169]

Дальнейший анализ уравнения энергии показывает, что для исследуемых условий влиянием первых двух членов уравнения (16-31), учитывающих аксиальный перенос тепла молекулярной и турбулентной теплопроводностью и излучением, можно пренебречь. Это позволяет упростить уравнение (16-31), которое в безразмерном виде записывается [c.427]

Механизм пленочного кипения определяется гидродинамической неустойчивостью самой паровой пленки и границы раздела пленки с жидкостью, условиями переноса тепла через нестабильную паровую пленку путем теплопроводности пара, конвекции в пленке и излучением от стенки к пару и жидкости. Влияние всех этих факторов взаимообусловлено сложными зависимостями. Так, увеличение толщины паровой пленки при поглощении тепла излучения вызывает изменение ее теплопроводности и интенсивности конвективных токов. [c.192]

Быстрое развитие современной техники в последние годы оказало значительное влияние на преподавание теплообмена излучением в высшей школе. Традиционные курсы теплообмена излучением, в которых рассматривались главным образом прозрачные среды, пришлось расширить и включить в них изложение вопросов, касающихся поглощающих, излучающих и рассеивающих сред, а также взаимодействия излучения с другими видами переноса тепла. Перенос излучения в поглощающих, излучающих и рассеивающих средах интенсивно изучался астрофизиками при исследовании звездных атмосфер. Кроме того, задачи, описываемые теми же уравнениями переноса, изучались физиками, работающими в области теории переноса нейтронов. В технике интерес к этой проблеме значительно вырос в последнее десятилетие. Хотя разработаны новые методы и некоторые математические методы, используемые в других отраслях науки для решения уравнения переноса, уже применяются при решении задач теплообмена излучением, представляется полезным дать единое и систематическое описание всех новых достижений, легко доступное для аспирантов, научных работников и инженеров. В области инженерных приложений необходима книга, представляющая собой исчерпывающее, систематическое и единое изложение фундаментальных положений, основной теории и различных методов решения задач переноса излучения не только в прозрачных, но и в поглощающих, излучающих и рассеивающих средах, а также взаимодействия излучения с другими видами теплопередачи. Поэтому эта книга была задумана как учебное пособие по курсу переноса излучения, а также как справочник для научных работников и инженеров, работающих в этой области. [c.7]

В этой главе будет рассмотрено влияние теплового излучения на перенос тепла и распределение температуры в пограничном слое, образующемся при течении излучающей, поглощающей и рассеивающей жидкости. При высоких температурах тепловое излучение изменяет профиль температуры в пограничном слое, что в свою очередь приводит к изменению величины теплового потока к стенке. В этом случае необходимо решать задачу о совместном действии конвекции и излучения. Работа [1] была одной из первых, в которой исследовалась взаимосвязь конвективного и лучистого переноса тепла в случае одномерного течения Куэтта. В ней было показано, что расчеты, основанные на допущении об отсутствии взаимодействия между конвекцией и излучением, дают завышенные значения суммарного теплового потока. [c.524]

Влияние излучения на суммарный эффект переноса тепла может быть установлено отнесением к Fs, к, рассчитанному при тех же условиях, но без учета излучения. Роль излучения [c.135]

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]

Сложный процесс теплообмена представляет собой совокупность одновременно протекающих процессов теплопроводности, конвективного переноса тепла и теплового излучения. Например, теплообмен через воздушные прослойки осуществляется как за счет теплопроводности, так и за счет лучистого переноса тепла. Одновременный перенос тепла за счет теплопроводности и теплового излучения имеет место также в среде, заполняющей поры в пористых изоляционных материалах. В высокотемпературных теплообменных устройствах наряду с конвекцией приобретает большое влияние лучистый теплообмен. В общем случае указанные процессы оказывают взаимное влияние друг на друга, но рассчитать это влияние очень трудно. [c.387]

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]

Приближенные расчеты лучистого переноса в порах и микротрещинах, лучистого переноса вследствие прозрачности пирографита для теплового излучения и переноса тепла экситонами, проведенные в соответствии с методиками [10—13], показали, что влиянием этих причин на теплопроводность можно пренебречь. [c.77]

В случае диатермичной среды влияние переноса тепла излучением на конвективный теплообмен проявляется только через граничные условия. [c.257]

Для исследования влияния селективных свойств среды на перенос тепла излучением в плоском слое с распределенными внутренними источниками Кросби и Висканта [17, 19] использовали модель двух полос и модель узкой полосы. Ниже будет рассмотрена модель двух полос. [c.435]

В воздушных же прослойках относительное влияние, теплового из лучения может быть существенным. Поэтому, если они предназначаются для уменьшения тепловых потерь, необходимо, чтобы тепловое излучение было минимальным. Этого можно добиться снижением излучательной способности стенок. Однако наиболее эффективным средством в этом случае являются экраны из какого-либо тонкого материала (жести или фольги). При этом обычно уменьшается также конвективный перенос тепла, так как экраны снижают интенсивность конвективного движения газа Такой способ нашед [c.195]

Твердый теплоноситель находит в последнее время весьма большое применение как в установках по высокоскоростному термическому разложению, так и для быстрого нагрева сыпучих материалов в ряде отраслей промышленности. Между тем да ных по теплообмену в засыпке с твердым теплоносителем чрезвычайно мало. Нам известны лишь три работы, лосвяш,енные этому вопросу [Л. 1—3]. Однако в этих работах изучалось охлаждение металлических шаров большого диаметра от 27 до 4,76 мм, в то время как в промышленности применяется чаще всего мелкозернистый теплоноситель. Не был выяснен та,кже и механизм передачи тепла от шарика к засыпке, что не позволяет распространять полученные результаты на условия, отличные от наблюдавшихся в опыте. В настоящей работе изучалась теплоотдача от шара, охлаждающегося в мелкозернистых засыпках из металлические шариков, частиц угля и кварца. Диаметр шариков менялся от 6 до 1,3 мм. Для выяснения механизма теплоотдачи рассмотрим прежде всего наиболее простой случай теплообмена, когда нагретый металлический шарик охлаждается в засыпке, состоящей из шаров того же диаметра. Тепло от нагретой частицы, в общем случае, может передаваться теплопроводностью, конвекцией и излучением через воздушные прослойки между частицами засыпки. При применении мелких шариков объемы между ними оказываются настолько малыми, что влияние естественной конвекции на теплообмен практически незаметно. Следовательно, при отсутствии вынужденного движения газа в порах засыпки конвективный перенос тепла можно не учитывать. [c.660]

Изучение важнейших физико-химических механизмов в условиях турбулентного течения многокомпонентной реагирующей газовой смеси, ответственных за пространственно-временные распределения и вариации определяющих макропараметров (плотности, скорости, температуры, давления, состава и т.п.), особенно эффективно в сочетании с разработкой моделей турбулентности, отражающих наиболее существенные черты происходящих при этом физических явлений. Турбулентное движение в многокомпонентной природной среде отличается от движения несжимаемой однородной жидкости целым рядом особенностей. Это, прежде всего, переменность свойств течения, при которой среднемассовая плотность, различные теплофизические параметры, все коэффициенты переноса и т.п. зависят от температуры, состава и давления среды. Пространственная неоднородность полей температуры, состава и скорости турбулизованно-го континуума приводит к возникновению переноса их свойств турбулентными вихрями (турбулентный тепло- и массоперенос), который для многокомпонентной смеси существенно усложняется. При наличии специфических процессов химического и фотохимического превращения, протекающих в условиях турбулентного перемешивания, происходит дополнительное усложнение модели течения. В геофизических приложениях часто необходимо также учитывать некоторые другие факторы, такие, как влияние планетарного магнитного поля на слабо ионизованную смесь атмосферных газов, влияние излучения на пульсации температуры и турбулентный перенос энергии излучения и т.п. Соответственно, при моделировании, например, состава, динамического и термического состояния разреженных газовых оболочек небесных тел теоретические результаты, полученные в рамках традиционной модели турбулентности однородной сжимаемой жидкости, оказываются неприемлемыми. В связи с этим при математическом описании средних и верхних атмосфер планет возникает проблема разработки адекватной модели турбулентности многокомпонентных химически реагирующих газовых смесей, учитывающей сжимаемость течения, переменность теплофизических свойств среды, тепло- и массообмен и воздействие гравитационного поля и т.п. Эти проблемы рассматриваются в данной части монографии. [c.9]

Аналитические решения задач о совместном влиянии лучистого теплообмена твплопровоян ости или конвекции базируются на совмещенных соответствующих уравнениях переноса энергии [Л. 243, 271]. Однако такие решения получены применительно к отдельным частным случаям, например совместно/му действию излучения и вынужденной конвекции в цилиндрической трубе и др. [Л. 81, 95, 183, 184]. Практически расчет теплообмена при совместном действии теплового излучения и теплопроводности или конвекции часто производится соответственно по методам эффективной теплопроводности и эффективной теплоотдачи. Эти методы состоят в замене коэффициентов теплопроводности и теплоотдачи некоторыми эффективными величинами, учитывающими лучистый перенос тепла [c.387]

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]

В настоящей книге представлены результаты исследований автомодельных решений уравнений газовой динамики, рассматриваемых только в однотемпературном приближении. В последние годы при участии авторов проведен анализ большого числа автомодельных задач с учетом в среде поглощения лазерного излучения, электронно-ионной релаксации, приводящей к неравенству электронной и ионной температуры, а также с учетом неравенства трех компонент температуры — электронной, ионной и фотонной. Использование автомодельных и численных решений системы уравнений двухтемпературной и трехтемпературной газодинамики позволило установить ряд новых свойств газодинамических и температурных волн (см. [11,12,17,32—35]). В работах [27, 57, 58] с помощью автомодельных решений исследовалось движение газа и перенос тепла с учетом релаксации теплового потока. В работах [14, 26, 30, 31] проведен анализ широкого класса автомодельных решений уравнений газовой динамики и магнитной гидродинамики с учетом влияния на движение нелинейных объемных источников и стоков массы, импульса и энергии. Исследовались автомодельные решения уравнений двухтемпературной газодинамики с учетом [c.227]

Специфические проблемы возникают при измерении температуры поверхности твердой стенки, соприкасающейся с быстро движущейся жидкостью. Даже при условии, что стенка находится при температуре Тт, и при отсутствии теплообмена в жидкости, градиент температуры на небольшом расстоянии от стенки оказывается значительным. Чувствительный элемент термоприемника должен находиться в хорошем контакте со стенкой, а температура жидкости не должна оказывать на него влияния. Когда происходит теплообмен между твердой поверхностью и окружающей средой, то этот процесс включает в себя и излучение и конвекцию, а в некоторых случаях и перенос вещества (испарение или конденсация). Важно не создавать существенного нарушения процессов тепло- и массообмена, которые наблюдаются при отсутствии термоприемника. Если теплопередача осуществляется излучением, то не должна нарушаться испускатель-ная способность поверхности. Необходимо, чтобы чувствительный элемент не создавал возмущений в точке, где производится измерение, не подводил к этой точке и не отводил от нее тепла и не изменял условий теплообмена вблизи поверхности. В противном случае измеряться будет недействительная температура стенки, а температура, находящаяся под действием постоянных возмущений, которые создаются этим элементом. [c.212]

ТРОПОСФЕРА — ближайший к земной поверхности слой атмосферы, простирающийся в полярных и умеренных широтах до высоты 8—11 км, а в тропиках — до 15—18 км. В Т. сосредоточено около 1/5 массы атмосферы и почти весь водяной пар, конденсация к-рого вызывает образование облаков и связанных с ними осадков. В Т., особенно в пограничном слое, сильно развита турбулентность, резко увеличивающая вязкость воздуха и вызывающая его вертикальное и горизонтальное перемешивание. Т. к. воз-71,ух слабо поглощает солнечную радиацию, основным источником тепловой энергии для Т. служит поверхность Земли. От нее тепло передается вверх инфракрасным излучением, к-рое поглощается содержащимися в воздухе водяным паром и углекислым газом. Кроме того, происходит вертикальный турбулентный перенос тенла. Па локальные характеристики темп-рного поля влияет тепло фазовых переходов воды и адиабатич. нагревание и охлаждение при вертикальных перемещениях воздуха. В среднем в Т. темп-ра падает с высотой на 6,5 град/км. Темп-ра на каждом из уровней испытывает, кроме периодических (суточных и годовых), также и непериодич. колебания, вызываемые перемещением воздушных масс из одних районов в другие. Относит, изменчивость вертикальных градиентов темп-ры менее значительна, но и они меняются в широких пределах. Особенно велики периодические и непериодич. колебания значений темп-ры, влажности, давления, ветра и их градиентов в пограничном слое. Давление воздуха на уровне моря в среднем близко к 1013. мб, но горизонтальное его распределение из-за неодинаковости степени нагревания поверхности Земли в разных районах и др. причин весьма сложно и быстро меняется со временем, что связано с возникновением и эволюцией циклопов, антициклонов и их перемещением. Горизонт, градиенты давления приводят к образованию ветров, на направление и скорость к-рых влияют также силы вязкости (в пограничном слое) и силы инерции. В движениях большого масштаба особенно велика роль Кориолиса силы. Основной перенос воздуха в Т. идет с запада на восток, скорость его растет с высотой на 1—4 м/сек на км. Наиболее сильны ветры в струйных течениях. О влиянии Т. на распространение радиоволн см. Распространение радиоволн. [c.204]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...