нних від 0,10133 МН/м (1 атм) В В
Малюнок 3.4. Поправочний коефіцієнт для випромінювальної здатності СО 2 при тисках, відмінних від 0,10133 МН/м (1 атм)
В
Малюнок 3.5 Поправочний коефіцієнт De для випромінювальної здатності суміші водяної пари і СО 2 .
Приклад 3.1. Визначити випромінювальну здатність газової суміші, що з N 2 , Н 2 О і СО 2 при температурі 800 К і має форму сфери діаметром 0,4 м. Парціальні тиску газів = 0,1 МН/м 2 , = 0,04 МН/м 2 , = 0,06 МН/м 2 .
Рішення. З таблиці 3.1 визначаємо значення середньої довжини шляху променя для сфери
L = (2/3) D = 0,27 м
(по формулою (3.1) L = 0,24 м). Значення параметрів, використовуваних на малюнках (3.1) і (3.2), дорівнюють
T = 800К, L = 0,0104 (МН/м 2 ) м, L = 0,0156 (МН/м 2 ) м.
Випромінювальні здібності для повного тиску 0,1 МН/м 2 дорівнюють
= 0,15, = 0,125.
Вважаємо, що N 2 при 800 К істотно не випромінює. Оскільки повний тиск газу 0,2 МН/м 2 , необхідно ввести поправку в значення в розраховані для 0,1 МН/м 2 . Величини та беремо з графіків (рисунок 3.3 і 3.4)
= 1,62, = 1,12.
Нарешті, за допомогою малюнка 3.5 визначаємо величину De, використовувану для обліку випромінювання в перекриваються смугах спектру:
De = 0,005.
Випромінювальна здатність суміші визначається за формулою (3.2):
e см = 1,62 • 0,15 + 1,12 • 0,125 - 0,005 = 0,378. br/>
Визначення поглинальної здатності газу дещо складніше порівняно з визначенням e. Використовуються графіки для випромінювальної здатності, описані вище, однак параметри графіків повинні бути модифіковані. Наприклад, розглянемо водяна пара при температурі, на який падає випромінювання з поверхні, що має температуру Т s . Поглощательную здатність Н 2 Про можна приблизно розрахувати за рівнянням
, (3.3)
в якому величина береться з малюнка 3.3, а - значення випромінювальної здатності водяної пари з малюнка 3.1, визначене при температурі Т s , і при творі тиску на середню довжину шляху променя, рівному
.
Значення поглинальної здатності СО 2 визначається аналогічно за рівнянням
(3.4)
де величина береться з малюнка 3.4, а величина, визначається за рисунком 3.2 при. Для суміші Н 2 О і СО 2 поглощательная здатність дорівнює
,
де і визначаються за рівняннями (3.3) і (3.4) відповідно, а Da = De оцінюється по малюнку 3.5 при температурі T s .
Приклад 3.2. Визначити поглощательную здатність суміші Про 2 і водяної пари з повним тиском 0,2 МН/м 2 і температурою 400 К. Середня довжина шляху променя для газів 1,5 м, а падаюче випромінювання випускається поверхнею з температурою 800 К. Парціальний тиск Н 2 Про становить 0,02 МН/м 2 .
Рішення. Вважаємо, що кисень не поглинає помітної кількості падаючого випромінювання і поглощательная здатність суміші дорівнює поглощательной здібності водяного пара. Поглощательная здатність Н 2 Про визначається рівнянням (3.3):
В
Параметри, використовувані для визначення та наступні:
(МН/м 2 ) м,
= 0,11 (МН/м 2 ) м,
= 0,06 (МН/м 2 ) м.
За графіком з малюнка 3.3 знаходимо
= 1,45,
а за графіком з малюнка 3.1 знаходимо
= 0,33.
Поглинальна здатність водяної пари, отже, дорівнює
В
Інженерна формула для розрахунку теплообміну між випромінюючим газом і теплообмінної поверхнею має вигляд:
(3.5)
де - випромінююча здатність стінки у присутності поглинаючого середовища.
Для замкнутої системи
(3.6)
поглинає середовища:
- за довідником;
- випромінювальна здатність газу при температурі газу;
- випромінювальна здатність газу при температурі стінки.
3.2 Складний теплообмін
Для спрощення інженерних розрахунків наведемо форму закону 4-го ступеня до форми закону Ньютона:
В
(3.7)
тоді =, Де
В
3.3 Вказівки до виконання курсової роботи
У разі теплопередачі через деякий теплообмінний елемент, який представляє з себе багатошарову стінку, доводиться вирішувати задачу в наступній постановці (малюнок 3.6).
t
Робоче про-1 2 і n-1 n Охолоджуваний
странство канал
Оґ 1 Оґ 2 ...
