Теоретические основы теплотехники. Ляшков В.И. - 123 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Теория производит тем большее
впечатление, чем проще ее предпосылки
А
. Энштейн
Ч
асто возникает необходимость уменьшить тепловые потоки при излучении. Этого добиваются установкой экранов. На рис. 2.83
показан простейший пример, где между двумя параллельными стенками установлен тонкий теплопроводный экран. Будем
считать, что степени черноты поверхностей экрана с разных сторон различны (
ε
эк1
и ε
эк2
), и что, благодаря малой толщине и
высокой теплопроводности экрана, температура его поверхностей с обоих сторон одинакова и равна
Т
эк
.
Рассчитаем теперь тепловые потоки от горячей стенки к экрану и от экрана к холодной стенке (без учета конвективного
переноса!):
q
l
= ε
п1
C
S
[(T
1
/ 100)
4
– (T
эк
/ 100)
4
] ;
q
2
= ε
п2
C
S
[(T
эк
/ 100)
4
– (T
2
/ 100)
4
] ,
где
1
11
1
11
1
−
ε
+
ε
=ε
эк
п
и
1
11
1
22
2
−
ε
+
ε
=ε
эк
п
.
При установившемся режиме тепловые потоки
q
l
, q
2
и q одинаковы. Приравняем правые части приведенных формул
−
ε=
−
ε
4
2
4
2
4
4
1
1
100100100100
T
TT
T
эк
п
эк
п
,
откуда найдем температуру экрана
21
4
2
2
4
1
1
4
100100
100
пп
пп
эк
ε+ε
ε+
ε
=
TT
T
.
Теперь находим плотность передаваемого теплового потока
=
ε+ε
ε
−
ε+ε
ε
−
ε=
=
ε+ε
ε+
ε
−
ε==
4
2
12
2
4
1
21
1
4
1
1
21
4
2
2
4
1
1
4
1
11
100100100
100100
100
TTT
C
TT
T
Cqq
s
sп
пп
п
пп
п
п
пп
пп
.
пп
пп
−
ε+ε
εε
=
4
2
4
1
21
21
100100
TT
C
s
При отсутствии экрана передаваемый поток был бы таким
(
)
(
)
[
]
4
2
4
1п0
100100 TTCq
s
−ε= ,
где
.
п
−
ε
+
ε
=ε
1
11
1
21
Чтобы сравнить эти потоки, найдем отношение q / q
0
()
21
2121
21
0 ппп
пп
п
пп
пп
ε+εε
εε
=
ε
ε+ε
ε
ε
=
q
q
.
Отсюда
()
0
21
21
qq
n пп
пп
ε+εε
ε
ε
= .
Очень часто степени черноты обоих поверхностей экрана бывают одинаковы
ε
эк1
= ε
эк2
и тогда ε
п1
и ε
п2
. При этом
.
п
п
0
1
2
qq
ε
ε
=
Если же одинаковы степени черноты и стенок, и экрана (ε
1
= ε
2
= ε
эк1
= = ε
эк2
), то тогда ε
п1
= ε
п
и q = q
0
/ 2.
Проведенный анализ ясно показывает, что установка экрана существенно уменьшает лучистый теплообмен между
телами.

Страницы