Теплопередача ТТ.4 Глава 11

TT.4 Глава одиннадцатая. Краснощёков

Теплообмен излучением в поглощающей среде

Часть задач есть решенные, контакты

11-1. Определить коэффициент ослабления луча слоем двуокиси углерода толщиной 30 мм, если известно, что после прохождения этого слоя спектральная интенсивность луча уменьшилась на 90%.

11-2. Поглощательная способность слоя газа толщиной l₁ при парциальном давлении р₁ равна Аλ₁.

Определить поглощательную способность газа при одновремен­ном изменении толщины слоя и парциального давления до величин соответственно l₂ и р₂. Считать, что для данного газа справедлив закон Бугера, а температура газа в обоих случаях одна и та же.

11-3. В закрытой с обеих сторон трубе диаметром 200 мм и дли­ной 1 м находится смесь сухого воздуха и двуокиси углерода. Пол­ное давление и температура смеси равны соответственно 98,1 кПа и 800°С. Парциальное давление двуокиси углерода равно 9 кПа.

Найти степень черноты находящейся в трубе смеси газов.

11-4. В нагревательном печи температура газов по всему объему постоянна и равна 1200°С. Объем печи V = 12 м³, и полная поверх­ность ограждений F = 28 м².

Общее давление продуктов сгорания р = 98,1 кПа. парциальное давление водяных паров  = 8 кПа и углекислоты = 12 кПа.

Вычислить степень черноты излучающей газовой смеси и собст­венное излучение продуктов сгорания.

11-5. Вычислить степень черноты и собственное излучение смеси, если средняя температура газов снизилась до 1000°С, а все дру­гие условия оставались теми же, что и в задаче 11-4.

11-6. Вычислить степень черноты и собственное излучение газовой смеси, если парциальное давление двуокиси углерода  = 1 · 10⁴ Па, водяных паров  = 1 · 10⁴ Па, а все другие условия те же, что в задаче 11-4.

11-7. Определить коэффициент теплоотдачи излучением от потока газа к поверхности труб пароперегревателя парового котла, если температура газа на входе t_г1 = 1100°С и на выходе из пароперегревателя t_г2 = 800°С. Припять температуру всей поверхности теплообмена постоянной и рав­ной t_с = 500°С и степень черно­ты поверхности ε_с = 0,8. Трубы расположены о шахматном по­рядке (рис. 11-4) с шагами по фронту s₁ = 2d и глубине s₂ = 2d внешний диаметр труб d = 38 мм. Газ содержит 10% СО₂ и 4% Н₂О. Общее давление газа р = 98,1 кПа.

11-8. Решить задачу 11-7 при условии, что расстояние между осями труб по фронту и в глубину увеличено в 2 раза, т.е. s₁ = s₂ = 4d, а все остальные исходные данные остались без изменений.

11—9. Решить задачу 11-7 при условии, что в результате изменения режима работы топки парциальное давление водяных паров увеличилось в 3 раза, а все другие исходные данные остались без изменений.

11—10. Пучок из большого числа длинных труб наружным диаметром d = 60 мм обтекается продуктами сгорания, содержащими 12% двуокиси углерода и 7% водяного паря. Температура продуктов сгорания равна 1200°С, а общее давление 98,1 кПа.

Трубы расположены в шахматном порядке с одинаковыми поперечными и продольными шагами, равными s₁ = s₂ = 2d.

Определить собственное излучение продуктов сгорания, приходя­щееся на 1 м³ поверхности труб.

11-11. Вычислить, какую долю составит теплообмен излучением в общем процессе передачи теплоты от дымовых газов к трубам ко­тельного пучка, рассмотренного в задаче 6-13, при условии, если ша­ги между трубами по фронту и в глубину s₁ = s₂ = 3d (d_н = 80 мм), средняя температура газов в пучке 1000°С, температура поверх­ности труб t_с = 400°С и степень черноты ε_с = 0,8. Дымовые газы со­держат 11% Н₂0 и 13% СО₂. Давление газов 98,1 кПа. Конвектив­ную составляющую αк взять из ответа к задаче 6-13 (изменением α_к за счет другого значении s₁/s₂ пренебречь).

11-12. Вычислить плотность теплового потока, обусловленного лучеиспусканием от дымовых газов к поверхности цилиндрического газохода диаметром d = 500 мм. Газы содержат 10% СО₂ и 5% Н₂0. Общее давление газов 98,1 кПа. Температура газов на входе в га­зоход t_г1 = 800°С и на выходе t_г2 = 600°С; средняя температура по­верхности газохода t_с = 400°С и степень черноты поверхности ε_с = 0,85.

11-13. Решить задачу 11-12 при условии, что канал газохода в поперечном сечении имеет форму прямоугольника со сторонами α = 0,5 м и b = 1 м. Все другие исходные данные сохраним, без изменений.

11-14. Решить задачу 11-12 при условии, что парциальное дав­ление водяных паров увеличилось в 2 раза, а все другие данные оста­лись без изменений.

Часть задач есть решенные, контакты