25 Лучистый теплообмен
25.61 Определить плотность теплового потока излучением q, Вт/м² между двумя расположенными на близком расстоянии параллельными плоскостями, имеющими степень черноты поверхности ε1 и ε2 и температуру соответственно t1 и t2. Во сколько раз изменится плотность теплового потока излучением, если степень черноты поверхности ε2 уменьшить в два раза?
Таблица 2 – Числовые данные к задачам контрольной работы
| Предпоследняя цифра шифра | ε1 | ε2 | t1, ºC | t2, ºC |
| 1 | 0,1 | 0,85 | 1027 | 527 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: СамГУПС
Все задачи из: Волов В.Т. Термодинамика и теплопередача СамГУПС 2012
25.62 Определить температуру поверхности трубопровода диаметром d, если линейная плотность результирующего потока излучением от него составляет ql, а интегральная степень черноты поверхности ε. Температура окружающего воздуха tв = 20º.
Таблица – ЧИСЛОВЫЕ ДАННЫЕ к задачам контрольной работы №2
| Предпоследняя цифра шифра | d, м | ql, кВт/м | ε |
| 2 | 0,25 | 5,7 | 0,35 |
Все задачи из: Жданов Н.В. Термодинамика и теплопередача. ОмГУПС Омск 2013
25.63 Определить тепловой поток излучением и конвекцией от боковой поверхности цилиндра диаметром d=120 мм и длиной l=10 м со степенью черноты ε в окружающую среду, имеющую температуру t0=0 ºC, если температура поверхности tст, а коэффициент теплоотдачи конвекцией αк. Каково значение суммарного коэффициента теплоотдачи?
Таблица 2 – Числовые данные к задачам контрольной работы
| Предпоследняя цифра шифра |
tст, ºC | ε | αк, Вт/(м2·К) |
| 1 | 100 | 0,9 | 10 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: СамГУПС
Все задачи из: Волов В.Т. Термодинамика и теплопередача СамГУПС 2012
25.64 Определить удельный лучистый тепловой поток q (в ваттах на квадратный метр) между двумя параллельно расположенными плоскими стенками, имеющими температуры t1 и t2 и степени (коэффициенты) черноты ε1 и ε2, если между ними нет экрана. Определить q при наличии экрана со степенью (коэффициентом) черноты εэ (с обеих сторон).
Таблица 8
| Вариант | ε1 | ε2 | εэ | t1, ºC | t2, ºC |
| 86 | 0,7 | 0,58 | 0,032 | 600 | 60 |
25.65 Определить потерю теплоты одним погонным метром стального паропровода с наружным диаметром 100 мм в результате лучистого теплообмена. Паропровод расположен в кирпичном канале, имеющем поперечное сечение 300×300 мм. Температуру наружной поверхности паропровода t1 и внутренней поверхности стенок канала t2 принять из табл. 3. Степень черноты окисленной стали и красного кирпича см. в. приложении 1.
В конце задачи следует ответить письменно на следующие вопросы:
1. Что называется степенью черноты тела?
2. Чему равен коэффициент излучения абсолютно черного тела?
3. Как определяется коэффициент излучения серого тела?
Таблица 3
| Вариант | Температура поверхности паропровода t1, ºC |
Температура поверхности стен канала t2, ºC |
| 00 | 380 | 42 |
Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.
Методичка: Техническая термодинамика и теплопередача.pdf
ВУЗ: ТОГУ
25.66 Между двумя поверхностями площадью F установлен экран. Коэффициенты излучения поверхностей C1=C2=C3, а температуры поверхностей составляют t1 и t2. Определить тепловой поток до и после установки экрана, а также температуру экрана Тэ, и лучистый поток после установки n экранов. Исходные данные выбрать из таблицы 14.
Таблица 14
| Вариант | t1, ºC | t2, ºC | F, м2 | C1, C2, C3, Вт/(м2·К4) | Количество экранов, n |
| 7 | 570 | 270 | 17 | 5,3 | 4 |
25.67 Плоская чугунная батарея водяного отопления высотой h и длиной l нагревает воздух в помещении.
Определить лучистый, конвективный и общий тепловые потоки от поверхности батареи к воздуху при стационарном режиме, если температура воздуха в помещении tв, температура наружной поверхности батареи tст. Степень черноты чугуна ε=0,8.
Таблица 1 – Исходные данные
| № варианта | h, м | l, м | tст, ºC | tв, ºC |
| 1 | 0,5 | 0,8 | 50 | 18 |
25.68 Определить потери теплоты за счет излучения с поверхности стального паропровода диаметром d, мм, длиной 1 м, наружная температура которого t1, ºС, степень черноты ε1. Обратным излучением окружающих тел можно пренебречь, то есть рассмотреть излучение в неограниченное пространство.
Определить, насколько изменятся потери теплоты паропроводом, если он покрыт изоляцией, имеющей температуру на поверхности tИЗ, ºС, степень черноты εИЗ. Температуру окружающих предметов для обоих случаев принять равной t2, ºС.
Данные для решения задачи выбрать из таблицы 6.
Таблица 6 – Исходные данные к задаче
| Вариант 22 | |||||
| t1, ºС | tИЗ, ºС | ε1 | d, мм | εИЗ | t2, ºС |
| 307 | 43 | 0,71 | 300 | 0,92 | 22 |
Контрольные вопросы
1. Как осуществляет теплообмен излучением?
2. От чего зависит собственное излучение любого тела? Ответ подтвердите записью соответствующего закона излучения.
3. Сформулируйте и запишите математическое выражение закона Кирхгофа для излучения тел.
25.69 Определить потери теплоты конвекцией и излучением с поверхности изолированного горизонтального цилиндрического теплообменника конвекцией и излучением, если наружный диаметр d, длина теплообменника l, температура наружной поверхности изоляции tст, температура окружающего воздуха tж. Изоляция заключена в кожух, покрашена масляной краской, степень черноты которой ε=0,85. Исходные данные принять из табл. 4. Термическим сопротивлением кожуха пренебречь.
Таблица 4 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | l, м | tст, ºС | tж, ºС |
| 05 | 90 | 2 | 38 | 25 |
25.70 Определить коэффициент теплоотдачи излучением от нагретой проволоки, если ее температура и степень черноты равны tc=600 ºC и ε=0,7, а температура ограждений t0=30 ºC.
Ответ: αл=34,5 ккал/(м²·ч·град).
