輻射換熱的計(jì)算ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-01-15 13:52本頁(yè)面
【正文】 212,1232,3313,1)(21)()(qqqEEqEEqEEqbbsbbsbbs??? 可見(jiàn)，與沒(méi)有遮熱板時(shí)相比，輻射換熱量減小了一半。 輻射表面和金屬板的溫度、吸收比如圖所示。為討論方便， 設(shè)平板和金屬薄板都是灰體， 并且 1 2 3? ? ? ?? ? ?遮熱板 167。 85 氣體輻射 本節(jié)將簡(jiǎn)要介紹氣體輻射的特點(diǎn) 、 換熱過(guò)程及其處理方法 。 在工程中常見(jiàn)的溫度范圍內(nèi) ， 和 具有很強(qiáng)的吸收和發(fā)射熱輻射的本領(lǐng) ， 而其他的氣體則較弱 ， 這也是本節(jié)采用這兩種氣體作為例子的原因 。 OH22CO1 氣體輻射的特點(diǎn) (1) 氣體輻射對(duì)波長(zhǎng)具有選擇性。 它只在某譜帶內(nèi)具有發(fā)射和吸收輻射的本領(lǐng)，而對(duì)于其他譜帶則呈現(xiàn)透明狀態(tài)。 (2) 氣體的輻射和吸收是在整個(gè)容積中進(jìn)行的 ，因而，氣體的發(fā)射率和吸收比還與容器的形狀和容積大小有關(guān)。 和 的主要吸收譜帶 OH22CO2 氣體輻射的衰減規(guī)律 當(dāng)熱輻射進(jìn)入吸收性氣體層時(shí) ， 因沿途被氣體吸收而衰減 。 為了考察輻射在氣體內(nèi)的衰減規(guī)律 ，如圖所示 ， 我們假設(shè)投射到氣體界面 x = 0 處的光譜輻射強(qiáng)度為 ， 通過(guò)一段距離 x后 ， 該輻射變?yōu)? 。 再通過(guò)微元?dú)怏w層 dx 后 ， 其衰減量為 。 0,?LxL,?xdL,?光譜輻射穿過(guò)氣體層時(shí)的衰減 xxLL,d??理論上已經(jīng)證明， 與行程 dx 成正比，設(shè)比例系數(shù)為 ，則有 xKxKLLxx dd,??? ??式中，負(fù)號(hào)表示吸收， 為 光譜衰減系數(shù) ， m1，它取決于其體的種類、密度和波長(zhǎng)。對(duì)上式進(jìn)行積分可得 ?K?? ?? sLLxx xKLLs0, dd,0,?????即 sKs eLL ??? ?? 0, Beer 定律 式中 ， s 是輻射通過(guò)的路程長(zhǎng)度 ， 常稱之為射線程長(zhǎng) 。 從上式可知 ， 熱輻射在氣體內(nèi)呈指數(shù)規(guī)律衰減 。 3 氣體輻射的光譜吸收比、光譜發(fā)射率 Beer公式可以寫(xiě)為 ??? ?? ?? ? sKs eLL0, 光譜穿透比 對(duì)于氣體，反射率為零，于是有 sKess ????? ????? 1),(1),(sKess ????? ???? 1),(),(根據(jù) Kirchhoff定律，光譜發(fā)射率為 4 氣體的發(fā)射率 1）確定氣體的發(fā)射率 2）利用 計(jì)算氣體的發(fā)射輻射。 g?4gg TA ????g?氣體對(duì)不同地區(qū)的輻射 與射線程長(zhǎng)關(guān) s系密切，而 s取決于氣體容積的形狀和尺寸。 3）為了使射線程長(zhǎng)均勻，人們引入了 當(dāng)量半球的概念 ，其半徑就是等效的射線程長(zhǎng)。 半球內(nèi)氣體對(duì)球心的輻射 典型幾何容積的氣體對(duì)整個(gè)包壁的平均射線程長(zhǎng)列于表 81中。 在缺少資料的情況下， 任意幾個(gè)形狀氣體對(duì)整個(gè)包壁的平均射線程長(zhǎng)可按下式計(jì)算： AVs ?式中， V為氣體容積， m3； A為包壁面積， m2。 除了與 s有關(guān)外，還與氣體的溫度和氣體得分壓力有關(guān)，于是我們有如下關(guān)系 g?),( psTf gg ??利用上面的關(guān)系，可以采用試驗(yàn)獲得 ，圖 820給出了 時(shí)的水蒸氣發(fā)射率 的圖線。圖 821則是其修正系數(shù) 。 g?OHC202 ?OHp *2OH?水蒸氣的發(fā)射率為 *222 OHOHOH C ?? ?對(duì)應(yīng)于 的圖分別是 822和圖 823。于是 2CO*222 COCOCO C ?? ?圖 820 ),( 22* spT OHgOH ??圖 821 修正系數(shù) OHC 2圖 822 ),(22* spT COgCO ??圖 823 修正系數(shù) 2COC圖 823 修正系數(shù) 2COC5 氣體的吸收比 g????? ???? ** 2222 COCOOHOHg CC 式中修正系數(shù) 和 與發(fā)射率公式中的處理方法相同，而 ， 和 的確定可以采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式 OHC2 2COC*2OH? * 2CO? ??? ? )(,**222 ?????????wgTTspTOHOH TTgwOHw??? ? )(,**222 ?????????wgTTspTCOCO TTgwCOw??? ? wT?? ??? 在其體發(fā)射率和吸收比確定后，氣體與黑體外殼之間的輻射換熱公式為 : wbggbg EEq , ?? ??
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