Основы теплопередачи - Крейт Ф.
Скачать (прямая ссылка):
1:1:4, излучающий на грань 1X4 излучающий на грань 1 X 1 излучающий на все грани Пространство вне пучка бесконечных труб с центрами в вершинах равностороннего треуголь-
ника
диаметр
бами
диаметр
трубами
трубы равен промежутку между тру-трубы равен 1/2 промежутка между
2/3 диаметра Диаметр
Два расстояния между
пластинами Диаметр
Диаметр 2/3 диаметра Радиус
2/3 стороны 0,9 меньшего ребра 0,86 меньшего ребра 0,891 меньшего ребра
3,4 промежутка 4,44 промежутка
Для других геометрических форм, не перечисленных в таблице, средняя длина пути луча в газе может быть приближенно определена по формуле
l = 3'6(t)' <6Л28>
где V — объем газа, А — площадь поверхности газа.
В работах Хоттеля [20—22] измерены зависимости излучательной способности ряда газов от температуры, полного давления и средней длины пути луча. Кривые для излучательных способностей паров'H2O и CO2 показаны на рис. 6.35 и 6.36. На этих двух гРафиках Ph2O и Рсо2 — парциальные давления газов. Полное Давление для обоих случаев 0,10133 МН/м2 (Іатм). В случае
334 Глава 6
когда полное давление газа не равно 0,10133 МН/м2, значения 8h2O и 8Co2 с Рис- 6-35 и 6.36 должны быть умножены на поправочные коэффициенты. Поправочные коэффициенты Сн2о и Ссо2 представлены на рис. 6.37 и 6.38. Излучательные способности
Температура, К
Рис. 6.35. Излучательная способность водяного пара при полном давлении 0,10133 МН/м2 (1 атм) [20].
H2O и CO2 при полном давлении Рт> отличном от 0,10133 МН/м2 (1 атм), определяются выражениями
(8н2о)рг e Сн2о (8н2о)ргв1,
(8со2)рг =Ссо2 (есо2) р т=!•
В случае когда оба газа, H2O и CO2, образуют смесь, излу-чательную способность смеси можно рассчитать как сумму из-лучательных способностей газов, определенных при допущении, что каждый газ существует отдельно, за вычетом коэффициента Де, который учитывает излучение в перекрывающихся
0,003 ' 250
500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 Температура, К
Рис. 6.36. Излучательная способность углекислого газа при полном давлении 0,10133 МН/м2 (1 атм) [20].
1.8
1,6
1,4 1,2 1,0
СН20 0,8 0,6 0,4 0,2 0
7^305 И Н/м2)м
<
0,02
0,04
0,06 0,08 МН/м2
0,1
0,12
Рис. 6.37. Поправочный коэффициент для излучательной способности водявого пара при давлениях, отличных от 0,10133 МН/м2 (1 атм) [21, 23].
336 Глава б
спектральных полосах. Коэффициент Ae для H2O и CO2 представлен на рис. 6.39. Излучательная способность смеси H2O и CO2 поэтому определяется-выражением
есм = Сн2о (ен2о)рг« і + Ссо2 (есо2)рг-{ — Ae. (6.129)
0,3L-^ I_I_I 1_I I 1_I 1_
0,005 0,008 0,01 0,02 0,03 0,05 0,08 ОД 0,2 0,3 0,5
Рг МН/м2
Рис. 6.38. Поправочный коэффициент для излучательной способности CO2 при давлениях, отличных от 0,10133 МН/м2 (1 атм) [21].
PC02+iH20 ^CO247H2O ^С02+РЩО
Рис. 6.39. Поправочный коэффициент Ae для излучательной способности смеси водяного пара и CO2 [21].
Пример 6.14. Определить излучательную способность газовой смеси, состоящей из N2, H2O и CO2 при температуре 800 К и имеющей форму сферы диаметром 0,4 м. Парциальные давления газов PN,-0,1 МН/м2, Рц^о=* = 0,04 МН/м2, P0Q2 = 0,06 МН/м2.
Решение. Из табл. 6.2 определяем значение средней длины пути луча для сферы
L = (2/3) D = 0,27 м
(по формуле (6.128) L = 0,24 м). Значения параметров, используемых на рис. (6.35) и (6.36), равны
T = 800 К, PH0L = 0,0104 (МН/м2)м, pQQ2L = 0,0156 (МН/м2)м,
Излучение 337
Излучательные способности для полного давления 0,1 МН/м2 равны Ыо)рт-ьл =0,15, (есо2)яг-о,1 =0»125-
Считаем, что N2 при 800 К существенно не излучает. Поскольку полное давление газа 0,2 МН/м2, необходимо ввести поправку в значения е, рассчитанные для 0,1 МН/м2. Величины Ch2O и ССОг берем с графиков (рис 6.37 и 6.38)
Ch1O-1.62. ссо2 =1>12-
Наконец, с помощью рис. 6.39 определяем величину Ae, используемую для учета излучения в перекрывающихся полосах спектра:
Ae = 0,005.
Излучательная способность смеси определяется по формуле (6.129):
есм _ 1,62 • 0,15 + 1,12 • 0,125 - 0,005 = 0,378.
Определение поглощательной способности газа несколько сложнее по сравнению с определением е. Используются графики для излучательной способности, описанные выше, однако параметры графиков должны быть модифицированы. Например, рассмотрим водяной пар при температуре T^0, на который падает излучение с поверхности, имеющей температуру Ts. Погло-щательную способность H2O можно приближенно рассчитать по уравнению
0,45
«н2о «Ch20S7H2O (-?*-) ' , (6.130)
в котором величина СНа0 берется с рис. 6.37, a 8^20 — значение излучательной способности водяного пара с рис. 6.35, определенное при температуре Ts и при произведении давления на среднюю длину пути луча, равном PH2oL(Ts/TH2o).
Значение поглощательной способности СОг определяется аналогично по уравнению
_С 8' (ГС02 У'65 (6.131)
CO2-0CO28CO2^—Y^-J » laiaij
где величина Сс02 берется с рис. 6.38, а величина е?о2 определяется по рис. 6.36 при PqqJL (Ts/Tqo2). Для смеси H2O и CO2 поглощательная способность равна
