Термическое сопротивление теплопередачи для плоской и цилиндрической стенки

Подставляя выражение, например, в уравнение и учитывая равенство, получаем:

Если , то из сравнения уравнений можно установить, что , т.е в этих условиях при наличии одного экрана тепловой поток уменьшается в 2 раза.

54.Как расчесать коэффициент теплопередачи излучением между объемом излучающего газа (пылевзвеси) и окружающими его стенками (топочными экранами)?

Газы излучают или поглощают энергию всем своим объемом. Поэтому поглощательная способность газов зависит от плотности и толщины газового слоя: чем больше плотность и толщина слоя газа, тем больше его поглощательная способность.

Одно- и двухатомные газы практически не излучают и не поглощают энергию, т.е. они прозрачны для теплового излучения, для них D=1. Излучают и поглощают тепловую энергию только трех- и более атомные га­ы. Среди них наибольшее практическое значение имеют водяные пары (Н₂О) и углекислый газ (СО₂). Эти газы чаще других встречаются в практике и являются одними из основных компонентов дымовых газов.

Излучение (поглощение) газов носит избирательный характер. Они излучают (поглощают) энергию только определенных длин волн. Исследования показали, что полосы поглощения газов СО₂ и Н₂О частично совпадают. Для водяных паров полосы поглощения шире, чем для СО2, т.е. поглощательная способность и степень черноты Н2О выше, чем С02.

Опытным путем найдены соотношения для расчета излучательной способности СО₂ и Н₂О:

где Р - парциальное давление газа в смеси, l - толщина слоя газа.

Из формул следует, что излучательная способность газов является функцией Рl и Т: Е=f₁ (Рl,Т);А=f₂ (Рl,Т); =f₃(Рl,Т). Эти зависимости приводятся в виде номограмм..

Из E_H2O видно, что для Н₂О влияние Р несколько сильнее, чем l. Поэтому найденное по номограмме необходимо умножить на поправочный множитель , который определяется по рис.

Степень черноты смеси газов определится

где - возникает потому, что часть полос излучения этих газов совпадает. Эта поправка незначительная и составляет не более 2-4%.

Теплообмен_ между газовой средой и поверхностью. В задачах, встречающихся на практике, газ окружен поверхностью, которая излучает и поглощает энергию. Теплоту, которая передается газом, содержащим СО2 и Н₂О, поверхности, можно определить по эмпирической формуле

где - эффективная степень черноты поверхности. Наличие излучающего газа повышает эффективную степень черноты поверхности стенки по сравнению с ее степенью черноты при излучении через прозрачную среду ;А_г - поглощательная способность газа при температуре стенки; определяется по формуле

где