Теплообмен излучением между двумя поверхностями

При теплообмене излучением между двумя параллельными пластинами (рис.15.5) принято D = 0; A + R = 1;

;            (15.13)

,           (15.14)

где А – площадь поверхности пластин.

Подставляя (15.14) в (15.13), после преобразования получим

, аналогично

Рис. 15.5          ,

С учетом и

;

;

                     (15.15)

    где  -приведенный коэффициент излучения;

.

Лучистый теплообмен между телами, образующими замкнутую

Систему тел

В замкнутой системе (рис.16.6)

,   (15.16)

где  - приведенная степень черноты замк-нутой системы тел,

Рис.16.6
;

j12 - отношение лучистого потока Q12, падающего на тело 2, к полному потоку Q1, излучаемому телом 1; ;

;     - взаимная поверхность замкнутой системы тел.

Излучающее тело в замкнутом пространстве

В замкнутом пространстве (рис.16.7)

,     (15.17)

где ,

Рис. 15.7     А1, А2 – поверхности излучения тела 1 и тела 2.

Тепловые экраны.

Для уменьшения лучистого теплообмена между телами устанавливают экраны (рис.15.8)

Принимаем

Т1 > Т2; .

При стационарном тепловом состоянии

.

;                       (15.18)

Рис. 15.8

;                                  (15.19)

Рис. 16.8
    ;

.

Подставляем выражение  в уравнение (15.18):

;

;                      (15.20)

Установка одного экрана уменьшает Q12 в 2 раза, двух экранов – в 3 раза, n экранов - в (n+1) раз.

Теплопередача

Теплопередача через плоскую стенку

При стационарном процессе передачи теплоты через плоскую стенку (рис.16.1)

; ;

.

Отсюда температурные напоры:

; ;

.

    Рис. 16.1

Складывая левые и правые части этих выражений, получим

      и

,                   (16.1)

где k - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2К), .

 - термическое сопротивление, м2К/Вт.

Для многослойной плоской стенки . (16.2)

Теплопередача через цилиндрическую стенку

При передаче теплоты через цилиндрическую стенку (рис.16.2)

; ;

.

Температурные напоры

;

;

.

Рис.16.2

После сложения левых и правых частей выражений

.

 

,                       (16.3)

где .

R - общее термическое сопротивление, .

Для многослойной цилиндрической стенки

, Вт/(м2К).        (16.4)




double arrow
Сейчас читают про: