4.4.3. Излучение газов

Опубликовано: 10.10.2018

Одно- и двухатомные присутствующие в атмосфере печей газы  (кислород, водород, моноксид углерода и др.) практически не излучают и не поглощают лучистую энергию.

          Трёхатомные и многоатомные газы могут излучать и поглощать тепловую энергию только определённых интервалах длин волн. Наибольшее практическое значение имеет излучение  и поглощение энергии диоксидом углерода (СО2) и водяным паром (Н2О). Для СО2 существуют три интервала длин волн, поглощаемых и излучаемых этим газом, мкм: 2,2…3,2; 4,01…4,80 и 12,0…16,5. Для Н2О эти интервалы составляют: 2,24…3,27; 4,8…8,5; и 12,0…16,5.        Однако для практических расчётов эти газы считают серыми, степень черноты которых зависит от вида газа, его парциального давления  температуры и эффективной толщины газового слоя.

Исследования показали, что излучение тепловой энергии диоксидом углерода пропорционально Т3,5, а водяным паром – Т3. Однако для упрощения расчётов теплового излучения газов на практике применяют закон Стефана – Больцмана. Погрешность, связанная с допущением о том, что  q иг  =  f ( T 4 ) , учитывается при вычислении степени черноты газа  εг .

             Вычисление степени черноты газов

         Как отмечалось выше, степень черноты газа зависит от его температуры, парциального давления и средне длины пути луча. Температура газа обычно известна. Парциальное давление газа определяют, зная состав продуктов горения. Так, например, если в составе продуктов горения содержится 10% СО2 и 20% Н2О, то их парциальные давления равны:

   ∑F-  суммарная площадь ограничивающих его поверхностей.

Произведение парциального давления газа на среднюю длину луча  р • s эф.  используют для нахождения по номограммам (рис. 4.11.,а и б) степени черноты    и условной степени черноты  водяного пара. Действительное значение степени черноты водяного пара получают, умножив    на поправку  η . Значение этой поправки находят по номограмме (рис. 4.12).

Значения коэффициента излучения, полученные рассмотренным методом, используют  для приближённого расчёта величины теплового потока от газа к нагреваемому в печи металлу по формуле Тимофеева В.Н.

В практических расчётах бывает удобно записывать уравнение теплового потока от  газа к металлу в форме аналогичной потоку тепла, передаваемого стенке конвекцией:

Повторим, что  αи является искусственной величиной, вводимой для единообразия формул, выражающих три различных вида тепловых потоков – теплопроводность, конвекцию и излучение.

       Теплопередача излучением и конвекцией

При наличии разности температур между газом и ограничивающими его поверхностями практически всегда наряду с излучением происходит конвективный перенос. Суммарный тепловой поток будет равен:

Величину   называют суммарным коэффициентом теплопередачи.

Уравнение (4.44) удобно использовать в практических расчётах, однако, следует помнить, что   является искусственной величиной, состоящей из двух слагаемых. Первое слагаемое существенно возрастает  с увеличением температуры, а второе от неё мало зависит.

Рассмотрим передачу тепла от одной газовой фазы к другой через стенку площадью  F1  (рис. 4.13.), используя уравнение (4.44).

Учитывая равенство потоков при стационарном режиме, можно записать:

Здесь уместно напомнить, что термин «теплоотдача» применим к конкретной ступени передачи  тепла, например, от газа к стенке, от стенки к газу и т.п. Термин «теплопередача» относится к более сложному, многоступенчатому процессу, например газ  - стенка – газ.

    Многоступенчатые процессы теплопередачи, состоящие из теплопроводности, изучения и конвекции  характерны для плавильных печей. Расчёт таких сложных процессов усугубляется тем, что тела и поверхности, образующие конструкцию печи, имеют сложную форму со скруглениями, уклонами, отверстиями и др. Такие расчёты проводятся с использованием компьютерных программ, основанных на  методе конечных элементов.
Меню сайта
Новости
Топ-3 игрушки для ребенка от 0 до 3 месяцев: советы по экономии
Первые месяцы – это важное время для родителей и новорожденного. Дети от 0 до 3х месяцев только начинают познавать эту жизнь. Развивающие игрушки могут стать отличным помощником малышу.  Детские

Игрушки для ребенка в 1,5 года
Многим детям нравятся игрушки с красочным дизайном, звуковыми и визуальными эффектами, большим количеством кнопок и деталей. До 2 лет малышу интересен развивающий коврик со съемными погремушками и

Деревянный лабиринт и раннее развитие ребенка
Ассортимент игрушек для детей нынче настолько огромен, что в магазине просто разбегаются глаза. Современные тенденции воспитания диктуют особый подход к выбору игровых товаров. Раньше детям хватало поиграться

Как развивать ребенка в 11 месяцев?
Ребенок в 11 месяцев умеет уже очень многое, однако в дальнейшем ему предстоит освоить еще огромное количество навыков. Многие мамы именно в этом возрасте начинают посещать различные развивающие занятия,

Игрушки для сна
Многие дети предпочитают спать вместе с любимой игрушкой. Такой ритуал помогает им чувствовать себя в комфорте и безопасности. Поэтому, обустраивая кроватку, купите не только натуральное детское постельное

Развивающие игрушки в 5 месяцев
Развитие ребенка начинается с самого рождения и даже еще раньше :) Ребёнок, который комфортно себя чувствует лёжа на животике, уже начинает сам перекатываться на спинку. Если он не любит пере­ворачиваться

Какие игрушки в 1,5 года интересны
Игрушки люблю многофункциональные ,безопасные и развивающие, поэтому предпочтение отдала одному из лучших брендов. Например, cортер «Домик с животными» Chicco это не только все компоненты

Купить развивающие игрушки для детей по выгодной цене в интернет-магазине Ай, Нюша
Долгое время родители, заинтересованные в развитии своих детей, могли надеяться только на специальные центры, снабженные необходимыми пособиями для занятий. Сегодня вы можете сами купить развивающую

Развитие детей, развивающие игры от 6 месяцев до года
Если в первом полугодии общение с малышом было ситуативно-личностным, то, приблизительно, с 6 месяцев оно приобретает характер ситуативно-делового, предметно-действенного. Второе полугодие жизни - очень

Малыш на связи: мобильный телефон для ребенка
Развитие мобильной связи привело к тому, что дети, едва научившись говорить, могут общаться с родителями и на расстоянии – в детском саду и в школе, рядом с няней и у бабушки. Согласитесь, это удобно.

Реклама
www.wu-wi.ru Все права защищены. © 2016
rss