Теплоотдача в установившемся режиме

Тепловое излучение.

Излучение представляет собой процесс переноса тепловой энергии от нагретого тела к телам, расположенным в окружающем пространстве. Процесс осуществляется электромагнитными колебаниями с различной длиной волны. В наибольшей степени переносят тепловую энергию инфракрасные лучи (длина волны 0,8 - 40 мкм), в меньшей степени - световые лучи (длина волны 0,4 -0,8 мкм).

Физические свойства тепловых и световых лучей сходны. И те и другие распространяются со скоростью света, способны претерпевать преломление и отра­жение при встрече с какими-то поверхностями.

Поверхность, которая отражает от себя все падающие на нее лучи, называется абсолютно белой поверхностью. Поверхность, полностью поглощающая все падающие на нее лучи, называется абсолютно черной. К таким поверхностям (телам) близки ламповая сажа, асбошифер, черная матовая краска. Будучи нагретым, абсолютно черное тело излучает такое же количество энергии, которое оно поглощает.

Абсолютно черное тело обладает максимальной способностью излучения, и основные законы излучения выведены для него. Излучательная способность других тел сравнивается с излучательной способностью абсолютно черного тела как ЭТАЛОНОМ.

Количество теплоты, излучаемой, с поверхности нагретого тела в 1 сек опре­деляется формулой

Где

• k_л - коэффициент излучения, Вт/(м²-К⁴);

k_л = 5,7σ;

здесь σ - постоянная излу­чения (см. таблицы в справочниках);

• Θ₁ — температура нагретого тела, К;
• Θ₂ — температура тел, на которые падают лучи, К.

Теплоотдача с поверхности тела обычно происходит одновременно конвекцией и тепловым излучением. При этом трудно установить, какая часть теплоты передается в окружающую среду тем или другим видом теплоотдачи. Поэтому вводят понятие коэффициента теплоотдачи k_Т.

Коэффициент теплоотдачи (табл. 1) определяет количество теплоты, которая отдается в окружающую среду за 1 с всеми видами теплоотдачи с 1 м2 теплоотдающей поверхности при разности температур нагретого тела и окружающего пространства 1 К. Коэффициент теплоотдачи измеряется в ваттах на квадратный метр-кельвин. В выражениях (2-6)- (2-8) количество теплоты, отдаваемой в единицу времени,

представляет собой тепловой поток через площадку s (поверхность F) а отношение — плотность теплового потока.

Таблица 1 – Значения коэффициента теплоотдачи

Поверхность и ее характеристики	kТ Вт/(м^2 К)
в воздухе при естественной циркуляции	в масле при естественной циркуляции
Горизонтальные стержни круглой меди диаметром 1 ~ 6 см Плоские шины красной меди, поставленные на ребро   Чугунная, стальная или железная поверхность, тонко прошпаклеванная и покрытая лаковой краской   Любая поверхность, покрытая лаком Фарфоровые цилиндры, погруженные в бак с маслом   Обмотка с бумажной изоляцией Пакет листового железа	1,3 - 3,5   6-9   10 - 14     12-16 -   10-12.5 10- 12,5	-   -   -     - 50-150   25-36 70-90

начало

Дата добавления: 2013-12-12