5. Теплообмен излучением
Стенка трубопровода диаметром d
= …[мм] нагрета до температуры t1=…[°С]
и имеет коэффициент теплового излучения
.
Трубопровод помещен в канал сечением
b х h
[мм], поверхность которого имеет
температуру t2=…[°С]
и коэффициент лучеиспускания
c2 =… [Вт/(м2·K4)].
Рассчитать приведенный коэффициент
лучеиспускания
и потери теплоты Q
трубопроводом за счет лучистого
теплообмена.
№ задачи |
d,[мм] |
t1, [°С] |
t2, [°С] |
c2,[Вт/(м2·K4)]. |
b х h, [мм] |
Материал трубы |
5 |
380 |
637 |
200 |
3,65 |
550х500 |
латунь окисленная |
Дано :
Диметр трубопровода d = 380 мм
Температура стенки трубы t1 = 637C (T1=910 K);
Коэффициент теплового излучения = 0,6(латунь окисленная)
Температура канала t2 = 200C (T2=473 K);
Коэффициент лучеиспускания канала c2 = 3,65,[Вт/(м2·K4)];
Сечение канала b х h = 550х500 мм
Решение
Площадь поверхности трубы на единицу длины 1 м:
м2;
Площадь поверхности канала на единицу длины 1 м:
м2;
Коэффициент теплового излучения канала:
,
здесь
Вт/(м2·K4)
– коэффициент лучеиспускания абсолютно
черного тела.
Для случая, когда тело с площадью
,
находится внутри другого тела с площадью
,
приведенный коэффициент теплового
излучения системы двух тел определяется:
,
подставляя исходные значения получим:
.
Приведенный коэффициент лучеиспускания
системы двух тел определяется:
Вт/(м2·K4).
Потери теплоты Q трубопроводом за счет лучистого теплообмена:
,кВт.
Физические свойства воздуха
t, C |
|
|
|
|
Pr |
20 |
1,205 |
1009 |
0,0259 |
15,06 |
0,703 |
30 |
1,165 |
1009 |
0,0267 |
16,00 |
0,701 |
40 |
1,128 |
1005 |
0,0276 |
16,96 |
0,699 |
50 |
1,093 |
1005 |
0,0283 |
17,95 |
0,698 |
60 |
1,060 |
1005 |
0,0290 |
18,97 |
0,696 |
70 |
1,029 |
1009 |
0,0296 |
20,02 |
0,694 |
80 |
1,000 |
1009 |
0,0305 |
21,09 |
0692 |
90 |
0,972 |
1009 |
0,0313 |
22,10 |
0,690 |
100 |
0,946 |
1009 |
0,0321 |
23,13 |
0,688 |
120 |
0,898 |
1009 |
0,0334 |
25,45 |
0,686 |
140 |
0,854 |
1013 |
0,0350 |
27,80 |
0,684 |
160 |
0,815 |
1017 |
0,0364 |
30,09 |
0,682 |
180 |
0,779 |
1022 |
0,0378 |
32,49 |
0,681 |
200 |
0,746 |
1026 |
0,0393 |
34,85 |
0,680 |
,
кг/м3
,
Дж/(кг·K)
,
[Вт/(м·К)]
,
м2/с
Физические свойства дымовых газов
t, C |
, кг/м3 |
, Дж/(кг·K) |
, [Вт/(м·К)] |
, м2/с |
Pr |
100 |
0,950 |
1068 |
0,0313 |
21,54 |
0,690 |
200 |
0,748 |
1097 |
0,0401 |
32,80 |
0,670 |
300 |
0,617 |
1122 |
0,0484 |
45,81 |
0,650 |
400 |
0,525 |
1151 |
0,0570 |
60,38 |
0,640 |
500 |
0,457 |
1185 |
0,0656 |
76,30 |
0,630 |
600 |
0,505 |
1214 |
0,0742 |
93,61 |
0,620 |
700 |
0,363 |
1239 |
0,0827 |
112,1 |
0,610 |
800 |
0,330 |
1264 |
0,0915 |
131,8 |
0,600 |
900 |
0,301 |
1290 |
0,0100 |
152,5 |
0,590 |
1000 |
0,275 |
1306 |
0,0109 |
174,3 |
0,580 |
1100 |
0,257 |
1323 |
0,01175 |
197,1 |
0,570 |
1200 |
0,240 |
1340 |
0,01262 |
221,0 |
0,560 |
Интегральный коэффициент теплового излучения материалов
Материал |
|
Алюминий |
|
шероховатый |
0,055 |
окисленный |
0,15 |
полированный |
0,048 |
Бетон |
0,80 |
Железо литое необработанное |
0,91 |
Латунь |
|
окисленная |
0,60 |
полированная |
0,03 |
прокатанная |
0,20 |
Медь |
|
окисленная |
0,62 |
полированная |
0,02 |
Сталь |
|
окисленная |
0,80 |
шероховатая |
0,95 |
полированная |
0,54 |
Чугун |
|
обточенный |
0,65 |
окисленный, шероховатый |
0,96 |
