Излучение светящегося пламени

При горении топлив образуются частицы, благодаря которым плазма приобретает желтую окраску.

Частицы изменяются от 0,05 мк до 0,25 мм. Они в основном определяют излучение факела:

(9)

F_p – радиационная поверхность топки;

ε_пр – приведенная степень черноты системы:

ε_f = 0,4÷0,85 – степень черноты факела, которая выбирается в зависимости от вида и способа сжигания топлива;

ε_ω – степень черноты поверхности топки.

- температура факела

Т₁ – температура горения топлива;

Т₂ – температура газа на выходе из топки;

Т_ω – температура поверхности топки.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие виды излучения вы знаете?

2. Что является носителем излучения?

3. Что такое коэффициенты поглощения, отражения и проницаемости?

4. Что такое закон Стефана-Больцмана?

5. Что понимают под абсолютно черным телом?

Теплопередача

[1, с. 274-281]

1. Теплопередача через плоскую однослойную и многослойную стенки.

2. Коэффициент теплопередачи.

3. Теплопередача через однослойную и многослойную цилиндрические стенки.

4. Теплоизоляция.

Расчет теплопередачи заключается в определении количества тепла, которое передается в единицу времени между теплоносителями через стенку, разделяющую их.

Теплопередача через плоскую стенку

t'_ст и t''_ст – неизвестны,

α λ;

t₁ и t₂ – средние температуры горячей и холодной воды.

Плотность теплового потока:

о т горячей жидкости

к стенке А

от стенки А до Б

от стенки Б к холодной жидкости

Из выражения (1) находим разности температур:

Складываем выражение (2) почленно:

, откуда:

⁽³⁾

^{Обозначим: ,}

^{тогда коэффициент теплопередачи:}

(4)

⁽⁵⁾

^{к – называется коэффициентом теплопередачи. Это мощность теплового потока, проходящего от одного теплоносителя к другому через единицу поверхности стенки при Δt = 1º.}

- термическое сопротивление теплопроводности;

- термическое сопротивление теплопередачи.

Сумма термических сопротивлений, представляющая величину обратную коэффициенту теплопередачи, называется термическим сопротивлением теплопередачи.

(6)

Зная «q» находим t'_ст и t''_ст из (2):

(7)

Теплопередача через многослойную стенку

Термическое сопротивление:

;

для n-слойной стенки:

(8)

Коэффициент теплопередачи:

(9)

Все остальные параметры определяются по формулам (4) и (5) с подстановкой «к», полученного в выражении (9).

Теплопередача через цилиндрическую стенку

t'_ж – температура горячей жидкости;

t''_ж – температура холодной жидкости;

λ – коэффициент теплопроводности;

α₁ и α₂ – коэффициент теплопередачи;

t₁ и t₂ – неизвестны.

Линейные плотности теплового потока:

(10)

Из (10) определим разность температур:

  - между горячей жидкостью и d₂;

- между d₁ и d₂ (11)

- между d₂ и холодной жидкостью

Суммируем почленно:

^{откуда:}

₍₁₂₎

^{Обозначим:}

^{тогда: (13)}

^R_ℓ ^{- линейный коэффициент теплопередачи, определяет мощность теплового потока, проходящего от одного теплоносителя к другому через 1 п.м. длины трубы при Δt = 1º.}

^{Тепловой поток:}

(14)

^{Величина - называется линейным термическим сопротивлением теплопередачи.}

⁽¹⁵⁾

^R₁^{, R}₂^{, R}₃ ^{– термические сопротивления от горячей жидкости к стенке; стенки; от стенки к холодной воде.}

^{Зная q}_ℓ ^{из (13) находят t}₁ ^{и t}₂ ^{из (11):}

   ₍₁₆₎

^{Аналогично для многослойной цилиндри­ческой стенки:}

(17)

₍₁₈₎

^{Плотность теплового потока поверхности трубы:}

^{и или:}

₍₁₉₎

₍₂₀₎

(21)