И окружающей его замкнутой серой оболочкой

Лучистый теплообмен между газом

Теоретические положения по расчету радиационного теплообмена между излучающим и поглощающим газом и окружающей его замкнутой серой оболочкой подробно изложены в литературе [1-3].

В инженерных расчетах лученепрозрачный (излучающий и поглощающий излучение) газ считают серым телом, а его объемное излучение заменяют излучением оболочки, в которую заключен газ. Поэтому плотность потока собственного излучения газа рассчитывают по формуле:

, (5.33)

где – степень черноты газа; – коэффициент излучения газа, Вт/(м²·К⁴); Т_г – температура газа, К.

Расчет радиационного теплообмена между серым газом и окружающей его замкнутой серой оболочкой выполняют по формуле Нуссельта:

, (5.34)

где – результирующий тепловой поток излучением, воспринимаемый оболочкой, Вт; – температуры газа и оболочки, К; – площадь поверхности оболочки, м². Приведенная степень черноты в системе газ–оболочка рассчитывают по формуле:

, (5.35)

где – степень черноты газа и оболочки соответственно.

Степень черноты газа зависит от его состава, температуры и объема, который занимает газ. Для продуктов сгорания энергетических топлив степень черноты газа рассчитывается по формуле:

, (5.36)

где – степень черноты углекислого газа; – степень черноты водяного пара; – условная степень черноты; – поправочный коэффициент, учитывающий особенности излучения водяного пара; – степень черноты сернистого газа. Степени черноты перечисленных газов определены экспериментально и в зависимости от их парциального давления, длины пути луча и температуры приведены в литературе [1-3] в виде номограмм:

, (5.37)

где – парциальное давление i – го газа, кПа; Т_г – температура газа, ºC (K); – эффективная длина пути луча, м. Для газового объема произвольной формы эффективную длину пути луча рассчитывают по формуле:

, (5.38)

где – объем, занимаемый газом, м³; – площадь оболочки, в которую заключен газ, м².

Поправочный коэффициент находят по номограммам [1-3] в виде .

В инженерных расчетах лучистый тепловой поток от газа к стенке иногда удобно представить в виде закона теплоотдачи Ньютона:

, (5.39)

где – коэффициент теплоотдачи излучением, Вт/(м²·К).

Коэффициент теплоотдачи излучением рассчитывают по формуле:

, (5.40)

где – приведенная степень черноты, (см. формулу (5.35)).

Дата добавления: 2015-03-31