Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Крейт Ф. -> "Основы теплопередачи" -> 104

Основы теплопередачи - Крейт Ф.

Крейт Ф., Блэк У. Основы теплопередачи — М.: Мир, 1983. — 512 c.
Скачать (прямая ссылка): osnteploper1983.djvu
Предыдущая << 1 .. 98 99 100 101 102 103 < 104 > 105 106 107 108 109 110 .. 177 >> Следующая

д) Такая среда называется диатермичеокой. — Прим. ред.
Излучение 299
При анализе переноса излучения важны определения различных видов тепловых потоков. Три наиболее важных тепловых потока определяют следующим образом:
q = поток энергии излучения, испущенного поверх-1^1 ностью / и поглощенного поверхностью /, (6.58)
(^)рез = результирующий поток энергии, которую нужно подвести к поверхности / для поддержания ее температуры постоянной2), (6.59)
- = результирующий поток теплообмена излучением
* между поверхностями / и /. (6.60)
Далее будут приведены некоторые общие приемы расчета этих потоков на примере простой геометрической системы, показанной на рис. 6.21. Геометрическая система состоит из двух
Поверхность 1\ Поверхность 3
Температура Гх M \_^--(окружающее
Поверхность 2 Температура T2
пространство) » Температура 71=0 H
Рис. 6.21. Теплообмен излучением в системе из трех черных поверхностей.
черных плоскостей и третьей поверхности, представляющей CO^ бой окружающее пространство. Эти три поверхности образуют замкнутую систему. Две плоские поверхности имеют известные температуры Т\ и Г2, а температура окружающего пространства принята равной 0 К.
Таким образом, окружающее пространство не испускает излучения на две плоскости, а излучение, которое, покидая любую плоскость, попадает в окружающее пространство, никогда не может вернуться ни на одну из этих плоскостей, поскольку оно полностью поглотится черным окружающим пространством.
Рассматриваемая система поверхностей, будучи замкнутой, обладает рядом полезных свойств. Анализ излучения в замкнутой системе гарантирует учет излучения, поступающего со всех Управлений. Даже когда в задаче поверхности не образуют
пото^ ^ отечественной литературе используется понятие результирующего вепх °Т повеРхности> определяющего энергию излучения, уносимого от по-аиог,Н0СТт5' Чт0 количественно то же самое, но имеет противоположный нак- — Прим. ред.
300 Глава 6
замкнутой системы, полезно построить воображаемые поверхности, дополняющие замкнутую систему.
Замкнутую систему можно образовать, проведя воображаемые поверхности, которые стягивают отдельные твердые поверхности. Каждой воображаемой поверхности придаются эквивалентная температура и такие свойства, чтобы радиационные характеристики воображаемых поверхностей имитировали условия действительной задачи. Например, допустим, что две относительно маленькие твердые поверхности расположены в большом помещении, имеющем температуру T3. Чтобы имитировать условия этой задачи, можно построить замкнутую систему из двух твердых поверхностей плюс воображаемой поверхности между этими двумя поверхностями, которая дополняет замкнутую систему. Воображаемая поверхность заменит помещение, если ее участие в радиационном теплообмене будет таким же, как и помещения.
Геометрия задачи такова, что излучение, исходящее от двух твердых поверхностей, которое уходит в окружающее пространство, имеет очень малую вероятность обратного отражения и попадания на первоначально испустившую его поверхность. Следовательно, большое помещение можно заменить воображаемой черной поверхностью с эквивалентной температурой T8. Черная поверхность не отражает излучение обратно на излучатель и, следовательно, ведет себя подобно большому помещению. Сообщение температуры T8 воображаемой черной поверхности также обеспечивает точное воспроизведение энергии излучения, испускаемой помещением и падающей на две плоскости.
Поток энергии излучения, испущенного поверхностью 1 (рис. 6.21), которое падает на поверхность 2 и ею поглощается, определяется по формуле
4x^2 = A1Fx^JE019 (6.61)
а поток энергии излучения, испущенного поверхностью 2 и поглощенного поверхностью 1, — по формуле
^I=VWA,. (6.62)
Результирующий поток теплообмена излучением между поверхностями 1 и 2 определяется разностью (6.61) и (6.62);
^2 = <71->2 - ^i= A{F^2Ebi - A2F2^. (6.63)
Если применить свойство взаимности к уравнению (6.63), получим
Яхг* = Аір^ЛЕь-Еь)- (6-64)
Уравнение (6.64) можно записать в общей форме закона Ома как разность потенциалов, деленную на тепловое сопротивле-
Излучение 301
ниє. Общее выражение для результирующего потока теплообмена излучением между поверхностями і и / будет следующим:
Тепловое сопротивление обусловлено тем, что не все излучение, испущенное поверхностью і, достигает поверхности /. Сопротивление 1/AiFi^j называют поэтому геометрическим сопротивлением. Потенциалами в тепловой цепи служат плотности потоков черного излучения обеих поверхностей, и определяются они через температуру поверхности по закону Стефана — Больцмана. Если применить уравнение (6.65) ко всем трем поверхностям, образующим замкнутую систему, то можно построить частичную тепловую цепь (рис. 6.22). Результирующий поток энергии, который необходимо сообщить поверхности 1, чтобы поддерживать ее температуру установившейся, равен разности между потоком энергии испущенного поверхностью 1 излучения и потоком энергии, поглощенной поверхностью 1 излучения. Поток результирующего теплообмена, сообщаемый поверхности 1, обозначен в выражении (6.59) (<7і)рез.
Предыдущая << 1 .. 98 99 100 101 102 103 < 104 > 105 106 107 108 109 110 .. 177 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed