Тепловое излучение: Методические указания к лабораторной работе № 3 по курсу "Теория тепловых процессов", страница 5

Q_л=e₁^.Е₀ ^.F₁ ,

где e₁ - степень черноты поверхности печи; Е₀  - определяют по формуле (4);   F₁ - площадь излучающей поверхности печи, м² .

Q_л - для излучающей второй поверхности печи (без экранов) определяют по формуле:

Q_л= q₁₂ ^.F₂ ,

где  q₁₂=e_п1s (T₁⁴- T₂⁴);  e_п1=(1/e₁+1/e₂ –1)^-1; F₂ – площадь излучающей второй поверхности печи, м²

Q_л  -для излучающей второй поверхности печи после установки экранов определяют по формуле:

Q_л= q₁₂ ^.F₂ ,

гдеq₁₂=e_п3s (T₁⁴- T₂⁴);  e_п3=((1/e₁+1/e₂ –1+ n (2/e_э –1))^-1;   F₂ – площадь излучающей второй поверхности печи, м².

Значения степени черноты поверхностей печи e₁, e₂ и экранов e_э в формулах принимают по результатам расчетов. Если  по расчету получаются больше единицы, нужно использовать для расчетов справочные данные приложение А.

Значение  Q_к определяют по уравнению Ныотона-Рихмана:

Q_к = a(Т- T_в),

в котором коэффициент конвективного теплообмена определяют по полуэмпирической зависимости 

a = 3,26 (Т - T_в)^-0,25 ,

где   Т - температура поверхности ( печи, второй поверхности), К;   T_в - температура окружающего воздуха, К.

Определяют долю потерь тепла излучением от общей суммы потерь        Q_л / Q_S .

Определяют долю потерь тепла через экраны от подведенной энергии к нагревателям Q_S /P.

Строят диаграмму изменения температуры поверхностей печи и экранов, в зависимости от количества экранов.

Делают выводы, определяют ошибку эксперименте при расчете e₁, e₂иe_э .

5. ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА

Отчет оформляется в соответствии с требованиями стандартов вуза.

В отчете приводятся краткие теоретические сведения, схема установки, результаты измерений, расчеты, диаграмма, систематическая и случайная ошибки измерений, выводы.

6. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Перед выполнением работы необходимо ознакомиться с инструкцией до электробезопасности и получить допуск к выполнению работы. Снимать крышку печи и устанавливать экраны только в рукавицах.

7. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.  Какова физическая сущность теплового излучения ?

2.  Сформулируйте законы теплового излучения для абсолютно черного и серого тела.

3.  Приведите вывод для расчета теплообмена излучением в системе двух серых тел.

4.  Приведите вывод для расчета действия экранов в системе двух серых тел.

5.  Что такое собственное, эффективное, результирующее излучения?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

I. Теплотехника / A.M. Архаров, С.И. Исаев, И.А. Кожинов др.; Под ред, В,И. Крутова.- М.: Машиностроение, I986,- 432 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

СТЕПЕНЬ ЧЕРНОТЫ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ