Главная Процесс переноса теплоты



Тогда из (17-35) следует, что

откуда

Лг F2

(17-36)

Таким образом, в общем случае угловой коэффициент излучении зависит от геометрических свойств излучающей системы и от ее оптических свойств. Следовательно, используя (17-36), поток результирующего излучения можно выразить окончательно, если числитель и знаменатель поделить на eiMi:

Q..=

( 100 j V™y .

(17-37

Обычно полагают e=A. Тогда (17-36) переходит в соотношение

(17-38)

и средний угловой коэффициент излучения превращается в чисто геометрическую характеристику.

Выражение для результирующего потока излучения в этом случав принимает вид:

looy vloo J

или в более короткой записи

где приведенная поглощательная способность системы тел

(17-39)

(17-40) (17-41)

Если Ai=l или Fi/FsrO, то /4i,2=l.

Введем понятие приведенного коэффициента излучения системы С1,2. Вт/(м2-К),

с..=П-. 1 , X-; (17-42)

тогда вместо (17-40) получим:

где Qi, 2 измеряется в ваттах.

( юо) ( юо)

(17-43) 389




Рис. 17-5. Система тела с оболочкой при

Fi и fa - поверхности тела и оболочки.


В частном случае, когда поверхности Fi~Fz (рис. 17-5), угловой коэффициент излучения ф2,1=1. Это означает, что вся энергия с тела 1 попадает на тело 2, и мы приходим к решению, полученному выше для плоскопараллельной системы тел.

Если одно тело мало по сравнению с другим Fi<SiFi (рис. 17-6), то ф2,1--а Ci,2-Сь Этот же результат следует при Сг=Со из формулы (17-42).

Приведенные зависимости для Qi,2 справедливы для концентрического и иеконцентрического расположений сферических поверхностей, а также произвольных невогнутых тел с оболочкой.

Б. Теплообмен при наличии экранов

Рис. 17-6. Система тела с оболочкой при

уравнения.

Один экран. Снижение теплообмеиа при иаличип экранов между телом и оболочкой в отличие от случая плоской системы зависит От расположения их относительно излучающего тела, так как в зависимости от этого изменяются угловые коэффициенты излучения. Экранирование оказывается наиболее эффективным, если цилиндрический или сферический экраны помещаются вблизи тела, имеющего более высокую температуру.

Применительно к системам «тело / - экран» и «экран - тело 2» (рис. 17-7) можио записать для потоков результирующего излучения следующие если положить, что в обшем случае АфАфАг:

Q..==A.=c„f.[()-(-4)*J:

(17-44)

где с учетом (17-4) приведенные поглощательные способности выражаются зависимостями

При стационарном тепловом режиме Q,a=Qa2 = Q(i.2) s и ("ж) =3.28 ("ж)-(-Щ-)

что позволяет найти неизвестную температуру экрана:

(17-45)

(17-46)

Искомую величину результирующего потока излучения можно найти из (17-44) после деления числителя и знаменателя на величину



Ai,sAs:zFs с учетом зависимости (17-46) для температуры экрана:

(17-47)

где приведенные поглощательная способность и коэффициент, излучения системы соответственно выражаются уравнениями

1 . . 1

1 F..

Cl.2

fa С,,

которые с учетом зависимостей (17-41) и (17-42), принимают окончательный вид:

(1.2)3--j-

(17-48)

здесь Л], 2 и Ci,2 относятся к рассматриваемой излучающей системе при отсутствии экрана и определяются из зависимостей (17-41) и (17-42).



Рис 17-7 Система цилиндрических тел с экраном.

-.телв 1: Э~тело 3; Э -

Рис. 17-8. Система цилиндрических тел с произвольным числен экранов.

Величина Л(1,2)э будет меньше, когда F-Fi и когда величина As будет мала.

Второе слагаемое в знаменателе -у-(-х--l) характеризует тепловое сопротивление лучистому теплообмену, обусловленное наличие.1г экрана.

Произвольное число экранов, последовательно установленных между телами 1 и 2, позволяет рассматривать полученную систему как совокупность систем «тело /-экран 1», «экран / - экран 2» и т. д. (рис. 17-8) и применить к ним зависимости, полученные для тела с оболочкой.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 [129] 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161


0.0556