Расчет теплообмена излучением между газом и стенками канала очень сложен и выполняется с помощью графиков и таблиц

Более простой и надежный метод разработан Шаком, который предлагает следующие уравнения, определяющие излучение газов в среду с температурой 0^о К.

(11.53)

(11.54)

В этих формулах р – парциальное давление газа, бар; s – средняя толщина слоя газа, м; Т - средняя температура газов, К.

Анализ уравнений (11.53) и (11.54) показывает, что излучательная способность газов не подчиняется закону Стефана-Больцмана. Так излучательная способность водяных паров пропорциональна Т³, а излучательная способность углекислого газа – Т^3,5.

По этим же формулам вычисляется и теплота, поглощаемая газами от излучения стенок канала, но вместо средней температуры газов в них подставляется средняя температура стенок канала.

Количество теплоты, воспринятое стенками канала в результате теплообмена излучением между газом и стенкой, определяется уравнением:

q_изл = ε'_ст· (q_г – q_ст), (11.55)

где ε'_ст – эффективная степень черноты стенок канала;

q_г – количество теплоты, излучаемое углекислым газом и водяным паром при средней температуре газов;

q_ст – количество теплоты, поглощаемое углекислым газом и водяным паром при средней температуре стенок канала;

ε'_ст = . (11.56)

Коэффициент теплоотдачи излучением:

(11.57)

Некоторые авторы для практических расчетов излучения газов рекомендуют пользоваться законом четвертых степеней, законом Стефана-Больцмана:

(11.58)

где ε'_ст – эффективная степень черноты стенок канала;

С_s = 5,77 Вт/м²·К⁴ – коэффициент излучения АЧТ.

ε_г = q_г / q_s – отношение количества энергии излучения газа к количеству энергии излучения АЧТ и отнесенное к 1 м² поверхности.

ε_г = ε_СО2 + β· ε_Н2О – Δ ε_г. (11.59)

Величины ε_СО2, β, ε_Н2О – определяются по графикам (стр. 438 - 439).

Δ ε_г – поправка, учитывающая взаимное поглощение энергии излучения газами.

Для дымовых газов Δ ε_г = 2 - 4 %.

β - поправочный коэффициент, учитывающий более сильное влияние парциального давления по сравнению с влиянием толщины слоя газа.

ε'_г = ε'_СО2 + β· ε'_Н2О – поглощательная способность газа при средней температуре стенок канала, определяется по тем же графикам.

Эффективная толщина слоя газа s принимается по табл. 29-2, стр.436.