Вопрос 2. Степень черноты диэлектриков. Вопрос 3. Факторы, влияющие на теплообмен при конденсации.

Билет №13

Вопрос 1. Эффективность теплообменных аппаратов

Теплообменник – аппарат для передачи теплоты от среды с более высокой температурой (греющее тело – теплоноситель) к среде с более низкой температурой (нагреваемое тело).

Теплообменные аппараты должны обеспечивать передачу требуемого количества тепла от одного теплоносителя к другому при заданных температурах, быть достаточно надёжными в работе, обладать достаточным запасом прочности, быть герметичными. Существует 2 метода интенсификации теплообменных процессов в теплообменниках:

• увеличение теплового потока без дополнительных потерь в окружающую среду;

• увеличение энергии, затраченной на циркуляцию теплоносителя.

Чем больше толщина теплового пограничного слоя и чем ниже теплоносителя, тем меньше теплоотдача. В первую очередь надо обращать внимание на выбор теплоносителя.

Самый выгодный гидравлический режим – турбулентный. Необходимо либо искусственно турбулизировать пограничный слой, либо разрушать его.

Есть активные (удаление теплоносителя с поверхности теплообменника механическим способом – вибрация, вращение теплоотдающей поверхности) и пассивные (применение оребрения на стороне теплоносителя с низким коэффициентом теплоотдачи).

Вопрос 2. Степень черноты металлов

Металлы с гладкой поверхностью часто имеют низкие значения степени черноты и поглощающей способности и, следовательно, довольно высокие значения отражательной способности. При этом низкие значения степени черноты свойственны не всем металлам.

Для полированных металлов характерно возрастание направленной степени черноты с увеличением угла, отсчитанного от нормали к поверхности, за исключением случаев, когда угол близок к 90°. Увеличение степени черноты с увеличением угла менее заметно для малых длин волн. В инфракрасной области спектра степень черноты увеличивается с уменьшением длины волны.

При не слишком коротких волнах (до 5 мк) спектральная степень черноты пропорциональна удельному электрическому сопротивлению в степени 0,5. Следовательно, можно полагать, что спектральная степень черноты чистых металлов увеличивается с увеличением температуры. Но для некоторых металлов она уменьшатся с увеличением температуры.

Радиационные свойства металлов в значительной мере зависят от степени загрязнения поверхности (тонкие слои посторонних веществ, изменяющих свойства оптически гладкой поверхности).

Вопрос 3. Конвективный теплообмен при поперечном обтекании коридорного пучка.

и – расстояния между осями труб по ширине пучка и по направлению потока.

Значение коэффициента теплоотдачи для первого ряда, как для коридорного, так и для шахмтного расположения составит 60% оттретьего ряда. А для втторого ряда коридорной компановки – 90% оттретьего ряда.

Среднее значение для 3-го ряда и последующих рядов находится из выражения:

За определяющую температуру принимается температура потока, за определяющую скорость – скорость в самом узком сечении канала, за определяющий размер – наружный диаметр цилиндра. Значение поправочного коэффициента на угол атаки берётся из таблиц.