Физика. Примеры решения задач контрольной работы

Физика
Контрольная работа
Теплотехника
Колебания
Свободные незатухающие
колебания
Затухание свободных
колебаний
Вынужденные колебания
Физика атомного ядра
Электротехнические материалы
Электромагнитное
взаимодействие
Квантооптические явления
Оптика
Волновая оптика
Электромагнитные волн
Принцип суперпозиции волн
Принцип Гюгенса
Интерференция света
Дифракция света
Опыт Майкельсона.
Теория аберрации Стокса
Интерференция
поляризованных лучей.
Физические основы механики
Молекулярная физика
и термодинамика
Молекулярно-кинетическая
теория
Электромагнетизм
Сложение колебаний
Электpостатика
Электpический заpяд
Закон Кулона
Потенциал
Пpоводники в
электpостатическом поле
Диэлектpики в электpическом
поле
Поток вектоpа напpяженности
Теоpема Гаусса
Электpическая емкость
Основные законы постоянного
тока
Проектирование электропривода
Энеpгия электpического поля
Электроника
Ядерная физика
История создания и развития
ядерной индустрии
Элементарные частицы
Теория относительности
Измерение заряда электрона
Ионизирующие излучения
Теория рассеяния альфа-частиц
в веществе
Ядерные реакции
Периодическая система элементов
Математика
Контрольная
Примеры решения интегралов
Высшая математика в экономике
Задачи
Комплексные числа
Дифференциальное и
интегральное исчисление
Интегралы
Графика
Архитектура
Курс лекций по истории искусства
Эпоха Возрождения
Машиностроительное черчение
Инженерная графика
Основные задачи на прямую
и плоскость
Векторная алгебра
Исследование функции
и построение графика
Производная функции
Свойства комплексных чисел
Информатика
Лабораторные работы
Курс лекций по информатике
Локальная сеть

Пример 24. Определить потери тепла излучением с 1 м паропровода, если его наружный диаметр  м, степень черноты поверхности , температура стенки , температура окружающих тел .

 Решение. При излучении в неограниченное пространство, когда  

 

 Лучистый теплообмен в различных излучающих системах может быть уменьшен за счет применения экранов. Если между двумя плоскостями параллельными поверхностями установлен экран в виде тонкой пластины, (газовый слой прозрачен, D=1), то с первой пластины на вторую (при Т1>Т2) может попасть лишь часть потока тепла, поглощаемая экраном (прозрачность экрана равна нулю, Dэ=0). Расчетным уравнением в этом случае является зависимость (164), в которой приведенная степень черноты для общего случая n – экранов

 , (167)

где - степень черноты i–го экрана.

 Пример 25. Решить задачу, рассмотренную в предыдущем примере, при условии, что паропровод окружен экраном:  и .

 Решение. Температуру экрана определяем из уравнения баланса теплового потока:

 Приведенная степень черноты для системы паропровод – экран:

.

 Из уравнения баланса находим :

.

 Особенностью излучения газовых объемов является то, что количество поглощаемой трех – или многоатомным газом (углекислым газом СО2, водяным паром Н2О и др.), энергии зависит от числа микрочастиц в объеме, которое пропорционально толщине газового слоя, характеризуемой длиной пути луча l, парциальному давлению газа р и его температуре Т. В соответствие с этим, степень черноты газового слоя зависит от температуры, давления и толщины этого слоя, т.е. . Плотность излучения с поверхности газового слоя на окружающие его стенки

 , (168)

где  − эффективная степень черноты оболочки; − поглощательная способность газа при температуре стенки. Средняя длина пути луча приближенно определяется как , где − объем газа; − поверхность оболочки.

 Сложный (комбинированный) теплообмен. В реальных условиях эксплуатации различных технических систем теплота может одновременно передаваться теплопроводностью, конвекцией и излучением. Такой теплообмен называют сложным.

 Если газообразная среда прозрачна для тепловых лучей (D=1), то расчет теплообмена осуществляют, используя принцип аддитивности (суммирования) тепловых потоков за счет отдельных способов (механизмов) теплообмена. В наиболее общем случае радиационно– конвективной теплоотдачи величина теплового потока  от стенки к омывающему ее газу и к окружающим телам путем соответственно конвективной теплоотдачи Qк и теплового излучения Qр через прозрачный газ, Вт

 , (169)

где − температура соответственно стенки и газа за пределами пограничного слоя; − площадь поверхности теплообмена стенки; − приведенная степень черноты системы;  − температура окружающих тел (оболочки).

 Если газовый объем ограничен стенками и его толщина соизмерима с толщиной пограничных слоев, то теплообмен рассматривают как радиационно–кондуктивный и в расчете учитывают метод эквивалентной теплопроводности, рассмотренный выше.

На главную