Поверхностей

Пусть имеем две параллельные поверхности, расстояние между которыми во много раз меньше их линейных размеров (рис.2.3).Температуры поверхностей примем равными Т₁ и Т₂, причем положим Т₁ > Т₂ -. Как первая, так и вторая поверхности будут излучать тепловую энергию.

Рис.4.3. Теплообмен излучением между неограниченными

поверхностями.

Энергия, излучаемая первой поверхностью, падая на вторую, так же как и энергия второй поверхности, падая на первую, будет частично поглощаться, а частично отражаться.

Поглощенная часть энергии будет равна Е_погл = Е_пад А, а отраженная Е_отр = (1-А) Е_пад. Переотражение энергии может быть неоднократным. Собственное и отраженное излучение каждой поверхности представляет эффективное излучение Е_эф.

Так как Т₁ > T₂, то результирующий поток будет от первой поверхности ко второй

Е₁₂ = Е_эф1 – Е_эф2. (2.6)

Здесь Е_эф1 = Е₁ + (1-А₁) Е_эф2,

Е_эф2 = Е₂ + (1-А₂) Е_эф1.

Решая систему уравнений относительно Е_эф1 и Е_эф2 и подставляя их зна ения в (2.6), будем иметь

Поскольку Е = e С_о (Т/100)⁴ и А = e, то подставляя их в (2.6,а), после несложных преобразований получим

Здесь e_п - приведенная степень черноты, равная

Когда e₁ и e₂ > 0,8, приведенную степень черноты, не делая большой ошибки, можно принять, равной e_п = e₁ e₂.

Лучистый тепловой поток для рассматриваемого случая будет равен

Представим полученное выражение в виде закона Ньютона

Р₁₂ = a_л12 (t₁-t₂) S.

Здесь a_л12 - коэффициент теплоотдачи излучением от первой поверхности ко второй, равный тепловому потоку, излученному с единицы поверхности в единицу времени при разности температур в один градус.

Этот коэффициент теплоотдачи будет равен

a_л12 = e_п f(t₁,t₂). (2.9)

Функция f(t₁,t₂), как следует из преобразования выражения (2.8), равна

Значение функции f(t₁,t₂) рассчитано для различных значений температур и дается в таблице [1].