Тепловой поток на поверхности тела окруженный подвижной средой пропорционален площади поверхности и разности температур поверхностей окружающей среды.
коэффициент пропорциональный коэффициенту теплоотдачи
, характеризует интенсивность теплообмена на поверхности тела и численно равен плотности теплового потока на поверхности при разности
.
37. Теплообмен излучением. Основные положения теории электромагнитного излучения
- перенос внутренней энергии, излучающего тела в пространстве электромагнитными волнами, возможен в вакууме.
В природе существуют электромагнитные излучения, отличающиеся длинной волны:
λ= 0,4 - 0,8 мкм – видимый свет;
λ= 0,4 - 800 мкм - тепловое излучение.
Твердые и жидкие тела имеют непрерывные спектры излучения. Газы - линейные спектры излучения.
Интенсивность излучения зависит от температуры излучающего тела. Излучательная способность пропорциональна температуре в четвертой степени. Температура излучающего тела влияет на качество излучения. Лучистая энергия падающая на тело, частично поглощается телом, частично отражается и частично проходит сквозь тело.
Поглощательная способность: А=Qa/Qo
Qa-энергия поглощаемая телом.
Qo- энергия падающая на тело.
Отражательная способность: R=QR /Qo
QR –энергия отражаемая телом.
Пропускная способность: D=QD/Qo
QD-энергия проходящая сквозь тело.
А+ R+ D=1.
А=1, R=D=0 – абсолютно черное тело.
R=1, A=D=0 – вся энергия отражена, тело зеркальное, абсолютно белое.
D=1, A=R=0 – прозрачное тело.
38. Основные законы теплового излучения: Планка, смещения Вина, Стефана- Больцмана, Ламберта, Кирхгофа
1)Закон Планка: определяет интенсивность изменения внутри замкнутой полости, стенки которой имеют постоянную температуру и находятся в тепловом равновесии с излучением. Мощность излучения в еденичном интервале частот определяется температурой (Т) абсолютно черного тела: , .
2)Закон смещения Вина: дает зависимость , на которой поток излучения энергии черного тела достигает своего максимума, от температуры черного тела.
Т – температура; - длина волны с максимальной интенсивностью; – коэффициент, константа Вина, в СИ равен 0,002898 .
3)Закон Стефана - Больцмана: излучательная способность абсолютно черного тела пропорциональна температуре в четвертой степени:
излучательная способность; С0 – поглощающая способность;
температура.
Серое тело – это тело, имеющее непрерывный спектр излучения и отношение элективной интенсивности излучения серого тела к селективной интенсивности излучения абсолютно черного тела, для всех длин волн и температур величина постоянная:
степень черноты;
коэффициент излучения серого тела.
4)Закон Ламберта: физический закон, согласно которому яркость L рассеивающий свет (диффузной) поверхности одинакова во всех направлениях. Светимость L и яркость M прямо пропорциональны.
Переходя к энергетическим величинам: количество лучистой энергии, излучаемое элементом поверхности , в направлении элемента , пропорционально произведению количества энергии, изучаемой по нормали, на величину пространственного угла и , составленного направлением излучения с нормалью: .
(рисунок, если будем успевать, а так не надо).
5)Закон Кирхгофа: отношение излучающей способности тела к его поглощающей способности, равно излучающей способности абсолютно черного тела при данной температуре: .
Следствие:
39. Теплообменные устройства, их классификация. Рекуперативные теплообменные аппараты