ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основы теплообмена излучением из "Высокотемпературные процессы и аппараты переработки углеводородного сырья" Передача основной дoJIИ тепла нефтепродуктам осуществляется в нагревательных печах за счет сгорания газообразного, распыленного жидкого или порошкообразного твердого топлива. На современных производствах применяются в основном трубчатые печи. При этом значительная доля энергии сгорания топлива от факела к внешней поверхности трубчатого змеевика передается за счет так называемого теплового излучения. [c.9] Тепловое излучение, как и любой другой вид электромагнитного излучения, занимает определенную четко выраженную область в единой шкале спектра электромагнитных колебаний. Передача тепла излучением может происходить как в видимой, так и в инфракрасной областях спектра. Видимая область спектра простирается от 0,40 до 0,76 мк, а инфракрасная - от 0,76 до 1000 мк. [c.10] При встречающихся в теплотехнической практике температурах основная доля лучистой энергии приходится на ближнюю и среднюю инфракрасные области спектра. Излучение в видимой области спектра имеет существенное значение только при очень высоких температурах. [c.10] Различают монохроматическое и интефальное (или полное) излучение. Монохроматическим называют излучение, лежащее в узком интервале длин волн от Х до А.+с1 . Все величины, описывающие монохроматическое излучение, относятся к данному интервалу длин волн и обозначаются индексом Х. Интегральным (или полным) называется сум марное излучение во всем интервале длин волн от =0 до =со. [c.10] При расчетах лучистого теплообмена используются понятия о лучистом потоке О, энергии Е и интенсивности излучения 1х, которые мог т относиться как к полусферическому излучению, так и к излучению в заданном направлении [2]. [c.10] Эта величина определяет монохроматический удельный лучистый поток, характеризующий спектральную удельную мощность излучателя. [c.10] Попадая на какие-либо пела, тепловое излучение может поглощаться, отражаться и пропускаться этими телами. [c.11] Для непрозрачных тел /=Оиа + г 1. [c.11] Для абсолютно черного тела г/=г = 0иа=1. [c.11] Степенью черноты тела называется отношение энергии излучения данного тела к энергии излучения абсолютно черного тела при той же температуре. [c.11] При расчетах лучистого теплообмена в объеме обычно используется величина, называемая коэффициентом ослабления луча, которая характеризует относительное изменение интенсивности на единицу длины пути луча в поглощающей и рассеивающей среде. Эта величина по своему физическому смыслу аналогична логарифмическому декременту затухания в обычном уравнении затухающих механических или электромагнитных колебаний. [c.11] Тепловое излучение любого твердого тела характеризуется непрерывным спектром распределения энергии излучения по длинам волн. Сам спектр излучения твердого тела всегда является неравномерным н может быть самым различным у разных твердых тел. Описать кривые спектрального распределения энергии излучения всех твердых тел единой аналитической зависимостью не представляется возможным. [c.12] Однако если представить себе такое тело, которое полностью поглощает излучение любой длины волны, независимо от угла падения этого излучения на поглощающую поверхность, то спектральное распределение энергии излучения такого абсолютно черного тела носит единый универсальный характер независимо от физической природы самого тела. [c.12] Поэтому в основу всех расчетов теплового излучения различных тел полажены, как наиболее простые и универсальные, законы излучения абсолютно черного тела. Спектральная и интегральная поглощательные способности абсолютно черного тела равны единице. [c.12] Распределение интенсивности по длинам волн в спектре излучения абсолютно черного тела в зависимости от температуры тела и длины волны излучения показано на рис. 1.1. Как и у всех твердых тел, спектр излучения абсолютно черного тела является непрерывным и неравномерным. [c.12] Кривые спектрального распределения интенсивности характеризуются наличием максимума с резким спадом в сторону коротких волн и более пологим спадом в сторону длинных волн. Месторасположение максимума зависит от температуры абсолютно черного тела и с повышением ее смещается в сторону коротковолновой области спектра. [c.12] Закон Стефана-Больцмана является одним из основных фундаментальных законов теории теплового излучения. [c.13] Закон Кирхгофа устанавливает связь между способностью тела излучать энергию и его поглощательной способностью. Всякое тело может излучать только в тех областях спектра, в которых оно обладает отличной от нуля поглощательной способностью. [c.14] Количество энергии, излучаемой телом при температуре Т, численно равно тому количеству энергии, которое оно поглотило бы при облучении его радиацией от абсолютно черного тела, находящегося при той же температуре. Чем выше поглощательная способность тела, тем лучшим излучателем является это тело. [c.14] Вернуться к основной статье