Методические указания. Обычно задача сводится к определению результирующего лучистого потока, тогда как потоки собственного

Обычно задача сводится к определению результирующего лучистого потока, тогда как потоки собственного, эффективного, поглощенного и отраженного излучений служат вспомогательными средствами при решении этой задачи. Различают расчет теплообмена излучением в системе тел с плоскопараллельными поверхностями и тел, окруженных оболочками, тел без экранов и тел, разделенных экранами.

При изучении теплообмена излучением между черными телами, произвольно расположенными в пространстве, выделите понятия элементарных и средних угловых коэффициентов излучений, а также элементарных и средних взаимных поверхностей излучения. При изучении лучистого теплообмена в произвольной замкнутой системе тел следует обратить внимание, что если тела не изотермичны, то результирующий поток излучением вычисляют зональным методом с использованием интегральных уравнений излучения вместо алгебраических уравнений.

При выводе формул лучистого теплообмена между реальными телами через плоский или криволинейные зазоры необходимо иметь четкое представление о роли приведенной поглощательной способности, позволяющей рассчитывать результирующий поток лучистого тепла между телами как разность встречных эффективных потоков. Надо уметь определять приведенную поглощательную способность при теплообмене между двумя телами простейшей конфигурации. Запомните связь между приведенной поглощательной способностью и приведенным коэффициентом излучения.

Следует знать основные способы повышения и снижения интенсивности теплообмена излучением. В частности, надо обратить внимание на расчет лучистого потока при наличии экранов между поверхностями с заданной температурой. Необходимо различать случаи, когда степени черноты экранов и крайних стенок одинаковы и когда они различны. В первом случае расчетная формула имеет наиболее простой и наглядный вид. Однако наибольшее распространение имеет именно второй случай, так как для экранов предпочтительнее материалы с минимальной степенью черноты.

Вопросы для самопроверки

1. Существует ли эффективный лучистый поток в зазоре между двумя параллельными стенками, если поверхности стенок имеют одинаковую температуру?

2. Может ли серое тело излучать больше энергии, чем черное тело таких же размеров и в такой же окружающей среде, если температуры серого и черного тел одинаковы?

3. Может ли серое тело поглощать больше энергии, чем черное тело таких же размеров и в такой же окружающей среде, если температуры серого и черного тел одинаковы?

4. Может ли серое тело поглощать больше энергии, чем черное тело, если размеры и температуры серого и черного тел одинаковы, а температура окружающих тел различна?

5. Зависит ли поток лучистой энергии, поглощенной телом, от изменения температуры окружающей среды, если поглощательная способность тела постоянна?

6. Можно ли определить результирующий поток излучения как разность собственного и падающего излучения?

7. Влияет ли на эффективный лучистый поток от данной поверхности расположение и форма приемника этого излучения?

8. Необходимо ли знание закона Стефана-Больцмана для вычисления потока результирующего излучения?

9. Достаточно ли знание величин, которые используются в законе Стефана-Больцмана, для вычисления потока результирующего излучения?

10. Влияет ли форма и расположение внешних источников излучения на вид расчетной формулы для приведенной поглощательной способности?

11. Влияет температура внешних источников излучения на способ расчета приведенной поглощательной способности?

12. Может ли приведенная поглощательная способность быть выше поглощательной способности тела?

13. Можно ли формулу для расчета местного углового коэффициента φ _{1, 2}

[1, § 17.14.1] от элемента dF₁ вертикальной площадки к горизонтальному кругу [1, рис. 17.16] использовать для расчета местного углового коэффициента φ '_{1, 2} от этого же элемента, но к горизонтальному кольцу с внешним радиусом R≤ R₀ и шириной ∆ R?

14. Достаточно ли знать: мощность Q₁, излучаемую диффузно элементом F₁; средний угловой коэффициент φ _{1, 2} от F₁ к поверхности F₂; площадь поверхности F₂, чтобы вычислить среднюю по площади F₂ плотность излучения, падающего от F₁ на F₂?