Тепловой контроль и диагностика. Нестерук Д.А - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

23
Излучение (radiation) есть поток квантов электромагнитного
излучения, которое испускается всеми физическими телами с температурой
выше абсолютного нуля (0 К). Процесс передачи тепла от одного тела к
другому происходит путем электромагнитных колебаний через промежу-
точную прозрачную для теплового излучения среду. В этом процессе часть
внутренней энергии излучающего тела превращается в лучистую энергию,
распространяющуюся через электромагнитное поле и вновь
трансформирующуюся в энергию теплового движения структурных частиц
при падении на второе (облучаемое) тело. Излучение – это процесс, который
имеет место и в вакууме (например, таким способом земная поверхность
получает солнечную энергию).
В интегральном выражении плотность радиационного излучения
описывается законом Стефана-Больцмана, который для теплообмена между
двумя телами с температурами
1
T и
2
T (
21
TT > ) имеет следующий вид:
44
12 1 2
()
g
QFFTT
ε
σ
=−, (2.3)
где
12
Q – плотность результирующего теплового потока между телами
[
-2
Вт м ],
σ
– постоянная Стефана-Больцмана (
8-2-4
5.67 10 Вт м К
σ
−
=⋅ ),
g
F –
геометрический фактор,
ε
F – приведенный коэффициент излучения.
Теплообмен между теплым объектом (
s
T ) и холодной окружающей
средой (
amb
T ) происходит как путем конвекции, так и излучения:
)()(
44
ambambsambscvrdcv
TTGTTQQQ ⋅−⋅+−=+=
εεσα
. В ТК разница температур
ambs
TT − обычно мала, а объекты имеют высокий коэффициент излучения
(
ε
≅1). Поэтому вводят комбинированный коэффициент теплообмена с
окружающей средой:
rdcv
α
α
α
+
= , ()
s
amb
QTT
α
=−, (2.4)
где значение
α
зависит от формы объекта и его ориентации в пространстве, а
также от разницы температур
as
TT
−
. Рекомендуемые значения
α
для
помещений представлены в Таблице 2.1.
Таблица 2.1
Рекомендуемые значения комбинированного коэффициента
теплообмена [5] (
o
0.9; 20 C
amb
T
ε
==)
o
,C
sa
TT−
-2 -1
, Вт м K
cv
α
-2 -1
, Вт м K
rd
α
-2 -1
, Вт м K
α
1
5
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1.7
2.9
3.7
4.6
5.3
5.8
6.3
6.7
7.0
7.3
7.6
7.9
5.2
5.3
5.4
5.7
6.0
6.3
6.6
6.9
7.3
7.6
8.0
8.4
6.9
8.2
9.1
10.3
11.3
12.1
12.9
13.6
14.3
14.9
15.6
16.3

Страницы