ТЕПЛОМАССООБМЕН

Контрольная работа №3

Контрольные вопросы

 

 

5. Укажите    способы   интенсификации   и   способы   ослабления   теплообмена    излучением

 

Ответ

Интенсивность излучения зависит от степени черноты поверхности

Величина степени черноты зависит от природы тела, температуры, степени шероховатости поверхности, а для металлов — еще от степени окисления поверхности. Степень черноты диэлектриков при комнатной температуре в большинстве случаев больше 0,8 и уменьшается с повышением температуры. У металлов степень черноты значительно ниже, чем у диэлектриков, и увеличивается с ростом температуры. Так, при комнатной температуре чистые стальные и чугунные поверхности имеют степень черноты в = 0,05 — —0,45, а при высоких температурах к =0,7—0,8. Для полированной алюминиевой поверхности повышение температуры с 500 до 850° К приводит к увеличению к от 0,047 до 0,069.

Пленка окислов на металлической поверхности оказывает существенное влияние на степень черноты последней. Так, появление окислов на полированной поверхности алюминия приводит к увеличению ее степени черноты с 0,05 до 0,8.

Влияние состояния поверхности на степень черноты можно проиллюстрировать также таким примером. Полированная поверхность бронзы имеет к = 0,04, а пористая поверхность—примерно в 14 раз больше.

На степень черноты металлической поверхности существенное влияние оказывает также вид механической и термической обработки.

Способность металлических поверхностей излучать энергию может быть уменьшена с помощью покрытия их слоем золота, серебра или никеля.

Для большинства твердых тел пропускательной способностью можно пренебречь.

Поглощательная, а следовательно, и отражательная способности твердых тел зависят не только от природы тела, состояния поверхности и ее температуры, но и от распределения падающего излучения по длинам волн, т. е. от природы и температуры излучающего тела. Поэтому поглощательную и отражательную способности поверхности оценить труднее, чем степень ее черноты.

При температурах, близких к нормальной, поглощательная способность большинства неметаллических материалов больше 0,8, но она может значительно уменьшаться с увеличением температуры. Чистые металлические поверхности поглощают значительно меньше энергии излучения, но с увеличением температуры их поглощательная способность увеличивается примерно пропорционально  Ответ 5 (T1 и T2 - температуры излучающей и поглощающей поверхностей).

Окисление металлической поверхности увеличивает ее поглощательную способность А, при этом изменяется зависимость А от температуры: поглощательная способность окисленных поверхностей уменьшается с ростом температуры.

Полированные металлические поверхности обладают большой отражательной способностью.

Следует заметить, что при умеренной температуре источника излучения цвет поверхности не определяет ее поглощательную способность. В этих условиях белые тела так же хорошо поглощают энергию излучения, как и темные. Так, например, у снега поглощательная способность А = 0,985.

В различных областях техники довольно часто встречаются случаи, когда требуется уменьшить передачу теплоты излучением. Например, нужно оградить рабочих от действия тепловых лучей в цехах, где имеются поверхности с высокими температурами. В других случаях необходимо оградить деревянные части зданий от энергии излучения в целях предотвращения воспламенения; следует защищать от энергии излучения термометры, так как в противном случае они дают неверные показания. Поэтому всегда, когда необходимо уменьшить передачу теплоты излучением, прибегают к установке экранов. Обычно экран представляет собой тонкий металлический лист с большой отражательной способностью. Температуры обеих поверхностей экрана можно считать одинаковыми.

 

К списку задач

Главная