Теоретические основы теплотехники. Тепломассообмен. Бухмиров В.В - 34 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИГЭУ | Иваново

Составители: 

Рубрика: 

-33-
Методические указания к задаче № 2-4
Теория расчета радиационного теплообмена в излучающих и поглощаю-
щих средах, к которым можно отнести продукты сгорания органических топ-
лив, подробно изложены в восемнадцатой главе учебника [1].
Результирующий поток излучением на поверхности оболочки (температу-
ра Т
с
, степень черноты ε
с
), ограничивающей газообразную среду с температу-
рой Т
г
рассчитывается по формуле:
а) формула Нусельта (при допущении
ε
г
= А
г
)
(
)
c
4
c
4
гoпрc
FTTQ −σε= , (1)
в которой приведенная степень черноты равна
1
cг
пр
1
11
−
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
−
ε
+
ε
=ε
, (2)
б) формула Поляка (с учетом, что в действительности ε
г
≠ А
г
)
c
4
c
4
г
г
г
oпрc
FTT
А
Q
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
ε
σε=
, (3)
в которой приведенная степень черноты равна
1
cг
пр
1
1
А
1
−
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
−
ε
+=ε . (4)
В формулах (1) ÷ (4): Т – абсолютная температура, К; F – площадь поверх-
ности теплообмена; σ
ο
– постоянная Стефана-Больцмана; ε
г
и A
г
– степень чер-
ноты и поглощательная способность газа, которые зависят от состава газа, его
температуры и геометрии системы теплообмена:
ОНСОг
22
βε+ε=ε , (5)
ОНСОг
22
AAA
β
+=
, (6)
где
2
СО
ε ,
ОН
2
ε – степени черноты углекислого газа и водяного пара находят по
номограммам, приведенным на с. 211–212 задачника [2] по температуре газа T
г
;
ОНСО
22
AиA – поглощательные способности углекислого газа и водяного пара
находят по номограммам [2] на с. 211–212 по температуре стенки Т
с
; β – попра-
вочный коэффициент также находят по номограммам, приведенным в задачни-
ке [2] на с. 213.
Для расчетов по вышеуказанным номограммам предварительно необходи-
мо найти эффективная длина пути луча по формуле
г
г
эф
F
V
6,3=
l , (7)
где V
г
– объем, занимаемый газовой средой; F
г
– площадь ограничивающей газ
поверхности. 
                       Методические указания к задаче № 2-4

     Теория расчета радиационного теплообмена в излучающих и поглощаю-
щих средах, к которым можно отнести продукты сгорания органических топ-
лив, подробно изложены в восемнадцатой главе учебника [1].
     Результирующий поток излучением на поверхности оболочки (температу-
ра Тс, степень черноты εс), ограничивающей газообразную среду с температу-
рой Тг рассчитывается по формуле:
     а) формула Нусельта (при допущении εг = Аг)
                  (             )
      Q c = ε пр σ o Tг 4 − Tc 4 Fc ,                                  (1)
в которой приведенная степень черноты равна
                          −1
             ⎡1        1    ⎤
      ε пр = ⎢ +         − 1⎥ ,                                               (2)
             ⎣εг εc         ⎦
     б) формула Поляка (с учетом, что в действительности εг ≠ Аг)
                      ⎛ε               ⎞
      Q c = ε пр σ o ⎜⎜ г Tг 4 − Tc 4 ⎟⎟ Fc ,                                 (3)
                      ⎝ Аг             ⎠
в которой приведенная степень черноты равна
                           −1
             ⎡ 1      1     ⎤
     ε пр = ⎢     +      − 1⎥ .                                          (4)
              А
             ⎣ г     ε c    ⎦
    В формулах (1) ÷ (4): Т – абсолютная температура, К; F – площадь поверх-
ности теплообмена; σο – постоянная Стефана-Больцмана; εг и Aг – степень чер-
ноты и поглощательная способность газа, которые зависят от состава газа, его
температуры и геометрии системы теплообмена:
     ε г = ε СО 2 + βε Н 2О ,                                            (5)
     A г = A СО 2 + βA Н 2О ,                                                 (6)
где ε СО 2 , ε Н 2О – степени черноты углекислого газа и водяного пара находят по
номограммам, приведенным на с. 211–212 задачника [2] по температуре газа Tг;
A СО 2 и A Н 2О – поглощательные способности углекислого газа и водяного пара
находят по номограммам [2] на с. 211–212 по температуре стенки Тс; β – попра-
вочный коэффициент также находят по номограммам, приведенным в задачни-
ке [2] на с. 213.
     Для расчетов по вышеуказанным номограммам предварительно необходи-
мо найти эффективная длина пути луча по формуле
                 V
       l эф = 3,6 г ,                                                     (7)
                 Fг
где Vг – объем, занимаемый газовой средой; Fг – площадь ограничивающей газ
поверхности.


                                      -33-

Страницы