Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Влияние экранов на теплообмен излучением




     
  Рис. 3.9     Рис. 3.10  

Лучистый теп­ловой поток от одного тела к другому может быть значительно уменьшен, если между ними расположить непрозрачный экран.

Рассмотрим две плоские параллельные поверхности (рис. 3.9), температуры которых равны Т1 и Т2 < Т1, а степени черноты одинаковы, т.е. e1 = e2 = e. Между этими телами установлен экран, степень черноты которого равна eэ. Среда между телами и экраном прозрачна и нетеплопроводна, так что теплообмен происходит только за счет излучения. Пусть при этом, кроме того, малая толщина и высокая теплопроводность экрана позволяют считать темпера­туру его по толщине одинаковой.

После установки экрана и достижения стационарного режи­ма температура экрана станет равной Тэ (причем T1 > Тэ > Т2) и при этом

,

где , и - плотности теплового потока от первого тела (поверхности) к экрану, от экрана - ко второму телу и от пер­вого тела - ко второму при наличии экрана.

Запишем полученные выше выражения для тепловых потоков и :

и .

Исключив из двух последних равенств величину Тэ, имея в виду, что в рассматриваемом случае e1 = e2 = e, и учитывая, что , получим

.

Тепловой поток при этих условиях между стенками без экрана

.

Из сравнения этих двух формул видно, что применение экрана ослабляет теплооб­мен излучением между стенками, т.к. выражение больше ноля. Причем, это ослабление тем сильнее, чем меньше степень его черноты eэ . Так, при e1 = e2 = 1 и степени черноты экрана eэ = 1 его установка уменьшает лучистый теплообмен в 2 раза, а при eэ = 0,5 - в 4 раза.

Такое защитное дей­ствие экранирования можно ещё усилить, поставив друг за другом несколько экранов. Если установить п одинаковых экра­нов, то плотность теплового потока, как можно показать, станет равной:

.

Степень снижения лучистого теплового потока при экранировании может быть охарактеризована величиной , где q0 – тепловой поток при отсутствии экранов при e1 = e2 = e; qэкр- тепловой поток при наличии экранов.

Подставив в выражение для соответствующие выражения, получим

.

Для примера на рис. 3.10 показана зависимость (в логарифмическом масштабе) от числа экранов n при степени черноты обеих плоских стенок, равной единице, и различных значениях степени черноты экранов eэ. Как видно, например, при eэ = 0,5 за счет установки трех экранов можно уменьшить интенсивность лучистого теплообмена в 10 раз.


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2018 год. (0.006 сек.)Пожаловаться на материал