25 Лучистый теплообмен

25.31 Электронагреватель в виде проволоки диаметром 0,5 мм и длиной 2,5 м потребляет мощность 400 Вт. Коэффициент теплового излучения поверхности проволоки 0,85, температура ограждающей арматуры 15 ºС. Найти температуру проволоки без учета конвективного теплообмена.

Ответ: t₁=934 ºС.

Учебник: Авчухов В.В. Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена Москва 1986.pdf

25.32 (Вариант 6е) Труба наружным диаметром d и длиной l имеет на поверхности температуру t_пов. Определить тепловой поток в процессе лучистого теплообмена между трубой и окружающей средой для двух случаев: 1) труба находится в большом помещении, стены которого имеют температуру t_c; 2) труба находится в бетонном канале сечением 250×250 мм при температуре стенок канала t_c. Данные для решения задачи взять из таблицы.

Таблица 1 – Исходные данные 

Ответ: 1) Q_1,2=3,69 кВт; 2) Q_1,2=3,58 кВт.

Учебник: Авчухов В.В. Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена Москва 1986.pdf

25.33 Горячий газ движется по каналу, стенки которого нагреты до 180 ºС. В поток газа помещена термопара, которая показывает температуру 340 ºС. Коэффициент теплового излучения спая термопары 0,88. Коэффициент конвективной теплоотдачи от потока газа к спаю термопары 50 Вт/(м²′К). Из-за лучистого теплообмена между спаем и стенками канала термопара показывает заниженную температуру газа. Найти действительную температуру газа в канале.

Ответ: t_г=439 ºС.

Учебник: Авчухов В.В. Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена Москва 1986.pdf

25.34 По условию задачи 10.9 найти, на сколько градусов снизится ошибка в измерении действительной температуры потока газа, если: 1) коэффициент теплоотдачи от газа к спаю термопары увеличить в 2 раза; 2) температуру стенки канала поднять до 240 ºС?

Ответ: 1) на 50 ºС; 2) на 27 ºС.

Учебник: Авчухов В.В. Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена Москва 1986.pdf

25.35 Ртутный термометр в холодильной камере показал температуру -17 ºС. коэффициент теплового излучения стекла термометра 0,86. Стенки холодильной камеры имеют температуру -14 ºС. На сколько градусов термометр искажает действительную температуру в камере из-за лучистого теплообмена между стенками и термометром? Принять коэффициент конвективной теплоотдачи между термометром и воздухом в камере 3,3 Вт/(м²·К).

Ответ: на 3 ºС.

Учебник: Авчухов В.В. Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена Москва 1986.pdf

25.36 Экран из окисленного никеля расположен между двумя стальными листами с шероховатой поверхностью. Температура листов – соответственно 420 и 120 ºС. Найти температуру экрана и плотность теплового потока излучением. Какой станет плотность теплового потока излучением, если экран будет сделан из хрома?

Ответ: t_э=324 ºС, q₁=2298 Вт/м², q₂=987 Вт/м².

Учебник: Авчухов В.В. Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена Москва 1986.pdf

25.37 Определить, во сколько раз уменьшиться лучистый тепловой поток между двумя параллельными пластинами, если между ними поместить два экрана из полированного алюминия. Одна пластина изготовлена из необработанного литого железа, а другая – из окисленной стали. Температуры пластин после установки экранов оставить без изменения.

Ответ: в 61,3 раза.

Учебник: Авчухов В.В. Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена Москва 1986.pdf

25.38 Лучистый теплообмен происходит между параллельными поверхностями двух пластин из прокатанной латуни. Когда между пластинами поставили экраны с коэффициентом теплового излучения 0,04, результирующий лучистый тепловой поток уменьшился в 17,33 раза. Определить количество поставленных экранов, считая, что температуры поверхностей пластин после установки экранов остаются неизменными.

Ответ: 3 экрана.

Учебник: Авчухов В.В. Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена Москва 1986.pdf

25.39 В канале из полированной стали внутренним диаметром 150 мм расположен соосно горячий трубопровод наружным диаметром 80 мм. Материал трубопровода – обточенный чугун. Между каналом и трубопроводом располагают цилиндрический экран из полированной латуни. Во сколько раз уменьшиться лучистый тепловой поток от трубопровода к стенкам канала при наличии экрана по сравнению с отсутствием экрана, если экран поставить на расстоянии 3 мм: а) от поверхности трубопровода; б) от поверхности канала?

Ответ: а) в 31,6 раза; б) в 19,3 раза.

Учебник: Авчухов В.В. Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена Москва 1986.pdf

25.40 Труба из окисленной стали имеет диаметр 100 мм и окружена двумя экранами, расположенными концентрически на одинаковых расстояниях 5 мм друг от друга и от трубы. Экраны сделаны из окисленного никеля. Определить, во сколько раз уменьшиться лучистый тепловой поток от горячей трубы при ее экранировании по сравнению с трубой без экранов? Температуры трубы и окружающей среды после установки экранов принять без изменений.

Ответ: в 6,57 раза.

Учебник: Авчухов В.В. Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена Москва 1986.pdf