Методы изучения процессов тепло- и массопереноса. Теплообмен излучением. Излучение и поглощение реальных тел, страница 19

Для  приближенных  расчетов  вышеприведенные  формулы  можно  использовать  до  температуры  2100 0С,  а  более  надежные  результаты     данные     формулы    обеспечивают          в      интервале   450 -  1650 0С.  Кроме  того,  их  применение  ограничено  пределами   pco2 l э = 0,8 – 160 кПа×м ;  pH2o = 0,4 – 128 кПа×м;  pco2 / pH2o = 0,5 – 5,0.

Для  вычисления  поглощательных  способностей  СО2  и  Н2О   используются  те  же  графики  и  формулы.  При  этом  степени  чер-ноты  компонентов  определяются  по  температуре  поверхности,  ог-раничивающей  газовый  объем  t с  и  параметру  pi l эгс).  Затем  найденное  значение  e i  умножаются  на  индивидуальный  для  каж-дого  газа  множитель:

Асо2  = e со2 гс)0,65 ,     Ан2о = e н2огс) 0,45 .

Поглощательная  способность  продуктов  горения  А г = Асо2 + Ан2о .

Из  последних  формул  видно,  что  если  Тс@ Тг ,  что  наблюдается  в  пламенных  печах  и  топках  с  керамической  футе-ровкой,  то  А г@e г .  Это  же  равенство  можно  принять  и  в  случае   Тс<< Т г  так  как   тогда  излучение  стенки  невелико.

Кроме  СО2  и  Н2О  в  продуктах  горения  топлива  могут  быть  SO2   и  СО ,  также  способные  излучать  и  поглощать  при  температурах  обычных  топочных  процессов. Но  содержание   этих  компонентов  обычно  невелико,  и  данные  по  их  характеристикам  не  очень  надежны.

ИЗЛУЧЕНИЕ  ДИСПЕРСНЫХ  СИСТЕМ

          Дисперсная  система – это  совокупность  частиц  твердого  вещества  в  подвижной  среде (жидкости,  газе)  или  в  вакууме.  Ха-рактерным  для  нее  является  наличие  пустот  между  частицами.

Компоненты  системы  - это  химически  индивидуальные  веще-ства ,  а  фазы – это  однородные   части  системы ,  находящиеся в  различном  агрегатном  состоянии.

Одной  из  характеристик  таких  систем  является  порозность ,  представляющая   собой  отношение  объема  пустот  к  объему  всей  системы:

П = Vп / (Vп+ Vм) = Vп/Vс .                           (11)

Здесь  Vм – объем  частиц  твердого  материала;

Vп – объем  пустот,  в  том  числе  и  пор;

Vс – общий  объем  системы.

Порозность дисперсных  систем  меняется в  довольно  широких  пределах  и  поэтому  свойства  их  могут  сильно  меняться  с  концен-трацией  твердой  фазы.  В  объеме  капельных  жидкостей  лучистый  теплообмен  отсутствует,  поэтому  в  дальнейшем  будем  иметь  в  виду  лишь  газовую  фазу.

По  степени  перемещения  дисперсной  системы  в  целом  или  ее частей  относительно  окружающих  стенок  различают  непроточные (неподвижные),  полупроточные,  псевдоожиженные   и  сквозные (проточные)  системы.  При  нулевой  подвижности  имеем  непродуваемый  неподвижный  слой  слой  сыпучего  материала,  а  если  этот  материал  неподвижен,  а  газ  проходит  через  него,  то  слой  называют  неподвижным ,  продуваемым,  полупроточным.  Та-ким  же  он  будет,  если  газ  неподвижен,  а  частицы  материала  бу-дут  опускаться  вниз. 

При  увеличении  скорости  продувки  газа  снизу  вверх  в  определенный  момент  наступает  режим  псевдоожижения.  При  этом  газ  и  твердые  частицы  перемещаются  вместе  до  зоны  отделения  частиц (зоны   снижения  скорости ).  При  заметном  пре-вышении  скорости  псевдоожижения  формируется  режим  пневмо –транспорта,  одной  из  разновидностей  проточных  систем.

К  дисперсным   системам  относится  и  пламя,  образующееся  при  горении топлива ,  причем  для  пылеугольного  пламени  характерна  система  частиц  из  самой  угольной  пыли,  золы  и  кокса,  как  промежуточного  продукта  в  процессе  горения.

В  большинстве  случаев  такие  гетерогенные  системы  являются  полудисперсными,  что  усложняет  определение  их  ха-рактеристик.