Теплопередача випромінювання між твердими тілами.

Кількість тепла, яке передається одним тілом другому залежить від температури цих тіл, їх ступені чорноти, форми і розміщення їх в просторі. Доля енергії, випромінюваної на задану поверхню, називається кутовим коефіцієнтом.

Тепловий потік від однієї поверхні до другої

(Вт)

где Е_пр. – приведена степінь чорноти двох тіл.

Т₁ ,Т₂ – температури тіл, К.

F₁ – площа поверхні першого тіла (м²).

У – кутовий коефіцієнт першого тіла на друге.

F1 F2

буде попадати на поверхню F2.В цьому разі кутовий коефіцієнт першої поверхні на другу У= 1. Тоді тепловий потік.

При теплопередачі між двома великими паралельними поверхностями вся енергія випромінювання поверхнею F₁

де

Е1 і Е2 –ступінь чорноти 1 і 2го тіла.

2. Теплопередача між двома тілами, одно із яких находиться в середині

другого.

Якщо між поверхняні F₁ і F₂ помістити екран такої ж степені чорноти, як і тіла, то тепловий потік, що передається випромінюванням одного тіла до другого, зменшиться в 2 рази; 2 екрани – в 3 рази, п екранів –

в п + 1 раз. Якщо екрани будуть зменшою ступенню, то тепловий потік зменшиться ще більше. Екрани знаходять широке застосування високотемпературних вакуумних електропечах для теплової ізоляції.

Випромінювання газів.

Одно і двохатомні гази (СО, Н₂, О₂, N₂) практично не випромінюють і не поглинають променеву енергію, ці гази називають променепрозорими, трьохатомні гази і гази більшої атомарності (СО₂, Н₂О, SO₂ і т.д.) мають значну випромінювальну і поглинальну властивість. Гази можуть випромінювати і поглинати променеву енергію тільки в визначених інтервалах довжин хвиль (полосах), які розміщенні в різних частинах спектру випромінювання.

Спектри випромінювання і поглинання тіл:

1. абсолютно чорного тіла;

2. твердого тіла;

3. газу.

Велике значення для випромінювання газів має товщина газового шару, чим більше шар газу тим більше і випромінювання.

Ступінь чорного газу є функція від температури газу і добутку парціального тиску газу на ефективну довжину променів.

Е= ƒ (t_, P· S_еф)

t – температура ^оС.

Р – парціональний тиск, КПа.

S_еф – ефективна довжини променів (м) (табл. 5 с. 81 – Долотов).

В практичних розрахунках необхідно враховувати випромінювання газів, СО₂ і Н₂О. Ступінь чорноти газовою суміші із СО₂ і Н₂О

можно знайти, використавши ( мал. 46, 47 с. 82, 83 Долотов Г.П. ).

Тепловий потік випромінювання від газу до металу.

С_{г к м} – приведений коефіцієнт випромінювання від газів до металу з

урахуванням ролі кладки.

(Вт.)