Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как противостоять манипуляциям мужчин? Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?

Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника







Теплообмен излучением. Основные законы





Теплообмен излучением связан с двойным превращением: внутренняя энергия тела порождает поток электромагнитных колебаний (лучистой энергии), в свою очередь, поток энергии электромагнитных колебаний при поглощении их другим телом вновь превращается во внутреннюю энергию. Электромагнитные колебания возникают вследствие сложных внутриатомных и молекулярных процессов.

Количество энергии, излучаемое поверхностью тела во всем интервале длин волн (от λ=О до λ=∞) в единицу времени, называется полным (интегральным) лучистым потоком Q (Вт). Излучение, соответствующее узкому интервалу длин волн, называется монохроматическим. Количество энергии, интегрального излучения с поверхности тела dF в единицу времени, называется лучистым потоком dQ (Вт). Лучистый поток, исходящий с единицы поверхности излучающего тела по всем направлениям полупространства называется плотностью интегрального излучения E (Вт/м2)

Из уравнения (1) следует, что лучистый поток, исходящий со всей поверхности излучающего тела равен

Плотность интегрального излучения, отнесенная к рассматриваемому диапазону длин волн, называется спектральной интенсивностью излучения (Вт/м3)

Лучистый поток, падающий на тело Q, частично им поглощается QA, частично отражается QR, частично проходит сквозь тело QD

Q = QA + QR + QD.

Разделив обе части равенства на Q и обозначив QA/Q=A; QR/Q=R, получим:

1 = A+R+D.

Коэффициенты А, R, D характеризуют соответственно поглощательную, отражательную и пропускную (прозрачность) способности тела. В связи с этим они именуются коэффициентами поглощения, отражения и пропускания. Эти коэффициенты для различных тел могут меняться от 0 до 1.

Тела, которые всю падающую на них лучистую энергию поглощают, QA=Q и А=l (R=D=01), называются абсолютно черными. Тело, которое всю падающую на него лучистую энергию отражает, QR=Q; R=1 (А=D =О), называют абсолютно белым или зеркальным. Тело, которое всю падающую на него лучистую энергию пропускает, QD=Q; D=1 (А=R=О), называют абсолютно прозрачным. В природе абсолютно черных, белых и прозрачных тел не существует.

1. Закон Планка устанавливает зависимость интенсивности излучения

абсолютно черного тела E от длины волны λ и абсолютной температуры

где с1 = 3,7·10-16 (Вт·м2) - постоянная ; с2 = 0,0144 (м·К) - постоянная; е – основание натурального логарифма.

2. Закон смещения Вина гласит – длина волны, которой соответствует максимальное значение интенсивности излучения (E=max), обратно пропорциональна абсолютной температуре

3. 3акон Стефана - Больцмана формулируется следующим образом: плотность суммарного излучения абсолютно черного тела прямо пропорциональна абсолютной температуре в четвертой степени

где σ0, c0 – коэффициенты пропорциональности (постоянные излучения); σ0 = 5,67·10-8 Вт/( м2 ·K4); c0 = 5,67 Вт/(м2 ·K4).

4. 3акон Кирхгофа формулируется так: отношение плотности полусферического интегрального излучения к поглощательной способности одинаково для всех тел имеющих одинаковую температуру и равно плотности интегрального полусферического излучения абсолютно черного тела при той же температуре, т. е.

Е11= Е22=…=Еnn0 =f(T)

40. Теплообмен излучением между телами.

На основании законов излучения получено расчетное уравнение лучистого теплообмена между телом 1 произвольной формы и поверхностью другого, большего и охватывающего его тела 2

 

где Q1,2 – тепловой поток, передаваемый излучением телом 1 телу 2, Вт;

ε1,2 – приведенная степень черноты тел 1 и 2, определяемая из выражения

F1 и F2 – площади поверхностей тел , м2; Т1 и Т2 — абсолютная температура поверхностей тел , К.

Такой случай еще называют теплообменом излучением между телом и его оболочкой; внутреннее тело всегда тело 1.

Частный случай рассмотренного теплообмена – теплообмен между двумя параллельными неограниченными стенками. Когда F1 = F2 = F, применяют расчетное уравнение теплообмена излучением, а приведенная степень черноты определяется из выражения

Уравнение (1.195)можно использовать для расчета лучистого теплообмена между двумя телами любой формы и произвольного их расположения, только в каждом частном случае для определения приведенных степени черноты и поверхности (для ε1,2 и F1,2) имеются свои расчетные выражения.

Для уменьшения лучистого теплообмена между телами применяют экраны. Установка одного экрана между двумя параллельными стенками уменьшает теплообмен излучением примерно в 2 раза, установка двух экранов — в 3 раза и т. д., в общем случае при постановке n экранов (степени черноты тел и экранов равны)

где q(1,2)э и q1,2плотности передаваемого тепла излучением при наличии экранов и без них соответственно.

Эффективность экранирования возрастает, если применять экраны из материалов с малой степенью черноты.

Экраны широко применяются для ограждения людей, работающих около поверхностей с высокими температурами, от действия тепловых лучей; для защиты спаев термопар, когда с их помощью измеряют температуру газов вблизи горячих или холодных поверхностей и т. д.

 

41.Лучистый теплообмен – передача теплоты осуществляется в пространстве за счёт энергии электромагнитных волн.

Закон Стефана-Больцмана: , где - интенсивность излучения АЧТ

Уравнение Ньютона-Рихмана: , где - коэффициент лучистого теплообмена.

 








Date: 2015-09-18; view: 1209; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2017 year. (0.006 sec.) - Пожаловаться на публикацию