5. 4. Теплообмен излучением между твердыми телами. Параллельные пластины

Сумма собственного и отраженного излучений, испускаемых поверхностью данного тела, называется эффективным (фактическим)излучением:

Таким образом, тепловое излучение между параллельными поверхностями определяется уравнением

где -приведенный коэффициент излучения.

5. 5. Теплообмен излучением между телами, одно из которых находится внутри другого

.

5. 6. Произвольно расположенные тела

где приведенный коэффициент излучения данной системы тел;

5. 7. Экраны

5. 8. Излучение газов

Излучение газообразных тел резко отличается от излучения твердых тел. Одноатомные и двухатомные газы обладают ничтожно малой излучательной и поглощательной способностью. Эти газы считаются прозрачными для тепловых лучей. Трехатомные (С0₂и Н₂0 и др.) и многоатомные газы уже обладают значительной излучательной, а следовательно, и поглощательной способностью.

5. 9. Сложный теплообмен

Теплообмен, учитывающий все виды теплообмена, называется сложным теплообменом.

Количественной характеристикой процесса теплообмена от газа к стенке (или наоборот) является суммарный коэффициент теплоотдачи:

где а_kучитывает передачу теплоты теплопроводностью и конвекцией, а а_и- передачу теплоты излучением.

Плотность теплового потока рассчитываемого аппарата определяется по уравнению

где а - суммарный коэффициент теплоотдачи входит в уравнение коэффициента теплопередачи.

В этом случае уравнение коэффициента теплопередачи для плоской стенки принимает вид

5. 10. Теплообмен излучением в котельных топках

Сгорание топлива в топочных устройствах сопровождается образованием газов с высокой температурой, которые могут передавать излучением большое количество теплоты. Поэтому роль лучистого теплообмена в топках современных котлов весьма велика и общая передача теплоты излучением на стенки котельных труб доходит до 50% и больше от всей теплоты, выделяемой при сгорании топлива. Лучистый теплообмен в топках по своей интенсивности во много раз превышает конвективный теплообмен при средних скоростях перемещения газов.

Советскими теплотехниками были разработаны методы расчетов теплопередачи в котельных топках, основанные на большом экспериментальном материале, и предложены практические расчеты топок по эмпирическим формулам (В. Н. Тимофеев, А. М. Гурвичи др.). Обычно расчет топки заключается в определении температуры дымовых газов на выходе из камеры горения котла. В 1949 г. в Энергетическом институте АН СССР его сотрудниками, проф. Г. Л. Поляк и С. Н. Шориным, была предложена сравнительно простая формула для расчета этой температуры:

где - безразмерная температура дымовых газов на выходе из топки; Т₁- температура дымовых газов на выходе из топки, °К;Т₂ - теоретическая температура горения топлива, °К;- безразмерная температура котельной стенки; Т₂- температура стенок топки, °К;- условный коэффициент черноты излучения в топочной камере, учитывающий все особенности теплообмена излучением движущейся, горящей и излучающей среды, усреднение температуры и конвективный теплообмен со стенками;

- топочный критерии,

где F_Л - тепловоспринимающая поверхность стенок топки;В - часовой расход топлива;V_Г — количество получаемых продуктов сгорания,м³/кг;с’_Т.Г.- средняя объемная теплоемкость продуктов сгорания в интервале температур (Т_Г -Т₁).