11.Определения угловых коэффициентов методом «натянутых нитей».

Если система не замкнута, то ее замыкают дополнительными поверхностями так, чтобы они на загораживали заданные поверхности друг от друга.

Проведем две нити СА и ДВ. Таким образом, система оказалась замкнута. Внутренними нитями являются СВ и АД.

Правило замыкоемости: , так как поверхность F₁ вогнута. Выражаем :

(4)

На основании выражения (3) предыдущего метода, получим:

(5)

Выражение (5) подставляем в выражения (4) и получаем:

Отсюда получаем:

Вывод: взаимная поверхность излучения между двумя, произвольно расположенными в пространстве поверхностями, равна полусумме длин внутренних нитей (АД и ВС) минус полусумма внешних нитей (АС и ВД).

12. Передача теплоты излучением между реальными телами.

1. Понятие об эффективном потоке излучения.

Если Q_соб<Q_пог, то тепло поглощается телом и Q_рез>0. Если же Q_соб>Q_пог, то тепло отдается другим телам и Q_рез<0. Q_эфф – поток излучения, который попадает на другие тела.

- из закона Кирхгоффа

Получаем

(из рис.)

Подставляем в :

2. Приведенный коэффициент излучения.

Постановка задачи. Пусть имеются две серые поверхности F₁ и F₂, со степенями черноты и и с температурами Т₁ и Т₂. Причем Т₁>Т₂. Эти поверхности разделены лучепрозрачной средой. Нужно определить количество теплоты передаваемое с поверхности F₁ на поверхность F₂.

Где

Получаем:

Так как (правило взаимности) и перенесем некоторые члены последнего выражения, то получим:

По закону сохранения энергии будет:

Вынесем в левой части за скобки искомое Q_1-2.

(**)

C_прив – коэффициент излучения, который характеризует интенсивность лучистого теплообмена между двумя серыми поверхностями.

0<е₁<1

0<е₂<1

0< _2-1<1

C_прив< C₀

C₀=5.67 Вт/(м²*К⁴)

Формулу (**) применяют для расчётов приведённых коэффициентов излучения в печах в случае с прозрачной средой (вакуумные печи, электрические печи).

Применительно к печам:

е₁=е_мат.

е₂=е_кл.

_1-2=ц_{мат.-кл.}

_2-1= ц_{кл.-мат.}

В печах с прозрачной средой:

Лекция 9

13. Излучение через отверстие в стенке печи. Коэффициент диафрагмирования.

При расчётах теплового баланса печей часто потери теплоты излучением через загрузочные окна во время загрузки и выгрузки заготовок из печи.

Загрузочное окно печи можно рассматривать как систему из трёх тел, в которых происходит теплообмен излучением между двумя абсолютно чёрными поверхностями F₁ и F₂, соединённых адиабатной, т. е. идеально изолирующей поверхностью F₃, которая является серой.

Если к этой системе F₁, F₂, F₃ применить понятие об эффективном потоке излучения, то получим следующее уравнение для расчётов потерь теплоты излучением через это отверстие:

Ф – коэффициент диафрагмирования.

Численное значение Ф можно определить из графика, который обычно приводитсяв учебной или справочной литературе.

Часто записывают формулу в виде:

Ф
	Отклонение l/a или l/d	Отклонение a/c или d/c

Если отверстие круглое, то оно определяется диаметром, высотой и толщиной стенки.

Прямоугольное отверстие определяется длиной, высотой и толщиной стенки.

1.щелевое отверстие a/b=0;

2.прямоугольное отверстие a/b=0,2;

3. прямоугольное отверстие a/b=0,5;

4.квадратное отверстие a/b=1;

5.круглое отверстие.

Пример:

1) d=500 мм, l=250 мм, l/d=0.5, Ф=0,65

2) d=500 мм, l=1000 мм, d/l=0.5, Ф=0,35.