℃,板的间距远小於板的宽与高。试计算(1)板1的本身辐射(2)对板1的投入辐射(3)板1的反射辐射(4)板1的有效辐射(5)板2的有效辐射(6)板1与2的辐射换热量
解:由於两板间距极小,可视为两无限大平壁间的辐 射换热,辐射热阻网路如图,包括空间热阻和两个表 面辐射热阻。 ε=α=0.8,辐射换热量计算公式为 (11-29)
其中J1和J2为板1和板2的有效辐射,将上式变换後得
800?2故:(1)板1的本身辐射为 E1??1Eb1?0.8?5.67?????18579.5W/m
?100?4(2)对板1的投入辐射即为板2的有效辐射 G1?J2?4253.4W/m2 (3)板1的反射辐射为, ρ1=1- α=0.2 , (4)板1的有效辐射为 J1?19430.1W/m2 (5)板2的有效辐射为 J2?4253.4W/m2
(6)由於板1与2间的辐射换热量为: q1,2?15176.7W/m2
6. 设保温瓶的瓶胆可看作直径为10cm高为26cm的圆柱体,夹层抽真空,夹层两内表面发射率都为0.05。试计算沸水刚注入瓶胆後,初始时刻水温的平均下降速率。夹层两壁壁温可近似取为100℃及20℃
??T1?4?T2?4???T1?4?T2?4?A1Cb????????DhCb???????100100100100????????A(E?Eb2)?????????,代入?1b?111111??1??1??1解:?1,2?1?2?1?2?1?2数据得?1,2?1.42w,而?1,2*t?cm?T??T?1,2?1,2,查附录知100 ℃水??tcmc?V的物性参数为C?4.22KJ/?Kg.?C?,??958.4Kg/m3 代入数据得
?T?1.72*10?4℃/s t7.两块宽度为W,长度为L的矩形平板,面对面平行放置组成一个电炉设计中常见的辐射系统,板间间隔为S,长度L比W和S都大很多,试求板对板的角系数
解:(参照例11-1)作辅助线ac和bd,代表两个假想面,与A1、A2组成一个封闭腔,根据角系数完整性:Xab,cd?1?Xab,ac?Xab,bd,同时可把图形看成两个由三个表面组成的封闭腔,Xab,ac系数X1,2?Xab,cdab?ac?bcs?w?b2?w2???A1对A2的角
2ab2wb2?w2?s ws?w?b2?w2?1?2?2w8. 一电炉内腔如图11-29所示,已知顶面1的温度t1=30℃,侧面2(有阴影线的面)的温度为t2=250℃,其余表面都是重辐射面。试求?1)1和2两个面均为黑体时的辐射换热量;(2)1和2两个面为灰体ε1=0.2,ε2=0.8时的辐射换热量
解:将其余四个面看成一个面从而构成一个由三个表面组成的封闭系统
⑴当1、2两个面均为黑体,另一个表面绝热,系统网路 图如下 先求1对2的角系数X1,2: X=4000,Y=5000,Z=3000,
X1,2?0.15,X2,1?X1,2YZ?1.25,?0.75,查表得XXA15*4?0.15*?0.25, A24*31?X1,2A1?Req111?A1(1?X1,2)A2(1?X2,1),
代入数据得
1, ?8.88? Req?0.11(Req为J1、J2之间的当量热阻)
ReqEb1??bT1?5.67*10?8*(30?273)4?477.9w/㎡
44Eb2??bT2?5.67*10?8*(250?273)4?4242.2 w/
㎡
?1,2?Eb1?Eb2477.9?4242.2???34220.9w(负号表示Req0.11热量由2传导1)
(2)当1、2面为灰体,另一表面为绝热面,系统网路图如下 负号表示热量从2面传向1面。
9. 直径为0.4m的球壳内充满N2,CO2,和水蒸气(H2O)组成的混合气体,其温度t g=527℃。组成气体的分压力分别为PN2=1.013*105Pa,PCO2=0.608*105Pa,PH2O=0.441*105Pa,试求混合气体的发射率εg 解:N2为透明体,无发射和吸收辐射的能力。
射程L=0.6,d=0.24m,Ph0L?0.441?105?0.24?0.14592?105Pa?m
2混合气体的温度tg?5270C,及Ph0L和PC0L值查图11-24和11-26得
22 ??H0=0.019, ??C02?0.009
2计算参量(P+PH0)/2=(2.062+0.441)?105/2=1.252?105Pa
2Ph20/(Ph20+PC02)=0.441/(0.441+0.608)=0.42
(Ph0+PC0)L=(0.441+0.608) ?105?0.24?0.25113?105Pa?m
22分别从图11-25,11-27查得:CH0?1.55 ???0.018
2把以上各式代入公式?q?CH0??H0+??C02-??
22 =1.55?0.019?0.009?0.018?0.02