Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Теплообмен излучением

Содержание

Cпектр длин волн электромагнитных излучений – γ–излучение ( 0,5 ⋅10-1 …10-3 ангстрем и менее);– рентгеновское излучение ( 0,5⋅10-1 …15 ангстрем);– ультрафиолетовое излучение ( 0,5⋅10-2 …0,4 мкм);– видимое излучение ( 0,40 …0,76 мкм);– инфракрасное излучение ( 0,77…340
Теплообмен излучением не требует непосредственного контакта тел Излучение - это процесс распространения Cпектр длин волн электромагнитных излучений – γ–излучение ( 0,5 ⋅10-1 …10-3 ангстрем Лучеиспускание - процесс превращения внутренней энергии тела в лучистую энергию Лучеиспускание может Совокупность процессов испускания, переноса, поглощения, отражения и пропускания теплового излучения называют лучистым Общее количество лучистой энергии, испускаемой телом в единицу времени, называется лучистым потоком Излучение, которое зависит только от свойств и температуры тела, называют собственным. Излучение, EэфEпадEREAEDEEпад- излучение падающее на поверхность тела;EА-поглощаемый лучистый поток;ER- отражаемый лучистый поток;ED- лучистый Поделив соотношение Епад=ЕА +ЕR +ЕD на величину Епад получим коэффициенты В предельном случае:R = 0;  А = 0;  D = Наиболее близки к абсолютно черному телу сажа, снег, и бархат (А=0,97…0,98),При небольших СТЕПЕНЬ ЧЕРНОТЫЖидкие и твердые тела отражающие часть падающего излучения (А Степень черноты зависит от природы тела, температуры, шероховатости поверхности, а для металлов Коэффициент излучения различных поверхностей Диэлектрики поглощают большую часть падающего излучения и, соответственно, больше излучают (степень черноты Простые газы, такие, как кислород, азот, водород, сухой воздух и т.д., в Теплоотдача при тепловом излучении Количество теплоты, переходящей от более нагретого тела к менее нагретому посредством лучеиспускания, Коэффициент излучения С1-2 зависит от взаимного расположения и степени черноты ε излучающих С1 = ε1Сч — коэффициент лучеиспускания меньшего тела; С2 = ε2Сч ,— Случай б)Если площадь A2 очень велика по сравнению с A1 Суммарный коэффициент теплоотдачи лучеиспусканием и конвекцией:αк — коэффициент теплоотдачи конвекцией, определяемый по Для расчета тепловых потерь аппаратов, находящихся в закрытых помещениях, при температуре поверхности
Слайды презентации

Слайд 2 Cпектр длин волн электромагнитных излучений
– γ–излучение (

Cпектр длин волн электромагнитных излучений – γ–излучение ( 0,5 ⋅10-1 …10-3

0,5 ⋅10-1 …10-3 ангстрем и менее);
– рентгеновское излучение (

0,5⋅10-1 …15 ангстрем);
– ультрафиолетовое излучение ( 0,5⋅10-2 …0,4 мкм);
– видимое излучение ( 0,40 …0,76 мкм);
– инфракрасное излучение ( 0,77…340 мкм);
– радиоволновое излучение (от 340 и до нескольких тысяч метров).

Слайд 3 Лучеиспускание - процесс превращения внутренней энергии тела в

Лучеиспускание - процесс превращения внутренней энергии тела в лучистую энергию Лучеиспускание

лучистую энергию
Лучеиспускание может быть непрерывным или селективным (отдельные

участки спектра для некоторых газов и паров).
Лучеиспускание может быть диффузным (энергия излучается равномерно по всем направлениям) или направленным.
Перенос лучистой энергии - процесс ее распространения, определяемый физическими свойствами среды и спектральным составом излучения.
Поглощение - процесс превращения части лучистой энергии во внутреннюю энергию тела.
Отражение лучистой энергии от поверхности тела может быть диффузным (равномерным во всех направлениях-как у солнца) и зеркальным (по законам геометрической оптики).


Слайд 4 Совокупность процессов испускания, переноса, поглощения, отражения и пропускания

Совокупность процессов испускания, переноса, поглощения, отражения и пропускания теплового излучения называют

теплового излучения называют лучистым теплообменом.
Лучистый теплообмен между телами

одинаковой температуры называют равновесным, а такое равновесие - динамическим.
Для большинства твердых и жидких тел спектр излучения непрерывный. Это значит, что эти тела излучают (и поглощают) лучи всех длин волн.
Распространение энергии в спектре излучающего тела определяется его температурой.

Слайд 5 Общее количество лучистой энергии, испускаемой телом в единицу

Общее количество лучистой энергии, испускаемой телом в единицу времени, называется лучистым

времени, называется лучистым потоком Q, Вт.
Поток излучения Q,

проходящий через единицу поверхности A в пределах телесного угла 2π, называется поверхностной плотностью потока излучения E=dQ/dA Вт/м2.
Излучение в достаточно узком интервале длин волн называют монохроматическим излучением Qλ
Отношение плотности потока монохроматического излучения Eλ=dQλ/dA в малом интервале длин волн λ к этому интервалу есть интенсивность или спектральная плотность потока излучения, Jλ , Jλ=dEλ/dλ, Вт/(м2·м).
Интегральное (в диапазоне длин волн λ=(0…∞) и монохроматическое излучение связаны соотношениями


Слайд 7
Излучение, которое зависит только от свойств и температуры

Излучение, которое зависит только от свойств и температуры тела, называют собственным.

тела, называют собственным.
Излучение, которое тело получает от внешнего

источника, называют падающим.


Слайд 8








Eэф
Eпад
ER
EA
ED
E
Eпад- излучение падающее на поверхность тела;
EА-поглощаемый лучистый поток;
ER-

EэфEпадEREAEDEEпад- излучение падающее на поверхность тела;EА-поглощаемый лучистый поток;ER- отражаемый лучистый поток;ED-

отражаемый лучистый поток;
ED- лучистый поток проходящий сквозь тело;
Е –

собственное излучение;
Еэф=Е+ЕR – эффективное излучение тела

Закон сохранения энергии для плотности падающего потока излучения Епад
Епад=ЕА +ЕR +ЕD



Слайд 9 Поделив соотношение Епад=ЕА +ЕR +ЕD на величину Епад

Поделив соотношение Епад=ЕА +ЕR +ЕD на величину Епад получим коэффициенты

получим коэффициенты

А + R + D=1,
где А - коэффициент поглощения, A=ЕА/Епад;
R - коэффициент отражения, R=ЕR /Епад;
D - коэффициент пропускания, D=ЕD/Епад.
Эти коэффициенты являются безразмерными величинами, которые характеризуют способность тела поглощать, отражать или пропускать тепловое излучение

Слайд 10 В предельном случае:
R = 0; А =

В предельном случае:R = 0; А = 0; D = 1

0; D = 1
(абсолютно

прозрачное тело);
R = 1; А = 0; D = 0
(абсолютно белое тело);
R = 0; A = 1; D = 0
(абсолютно черное тело).
Абсолютно черных, белых и прозрачных тел не существует.
Для реальных тел коэффициенты A, R и D заключены в диапазонах 0<А<1; 0

Слайд 11 Наиболее близки к абсолютно черному телу сажа, снег,

Наиболее близки к абсолютно черному телу сажа, снег, и бархат (А=0,97…0,98),При

и бархат (А=0,97…0,98),
При небольших температурах источника излучения цвет поверхности

не определяет ее поглощательную способность и белые тела так же хорошо поглощают энергию излучения, как и темные, поэтому, для инфракрасного излучения у снега поглощательная способность А = 0,985.
к абсолютно белому телу – полированные металлы (R=0,97).
Одно- и двухатомные газы практически непрозрачны для теплового излучения (диатермичные), A+Dz1.

Слайд 12 СТЕПЕНЬ ЧЕРНОТЫ
Жидкие и твердые тела отражающие часть падающего

СТЕПЕНЬ ЧЕРНОТЫЖидкие и твердые тела отражающие часть падающего излучения (А

излучения (А

непрозрачное тело, коэффициент поглощения которого 0<А<1 не зависит ни от направления падающего излучения, ни от его спектрального состава. Большинство твердых тел можно рассматривать, как серые тела.
Степенью черноты ε называют отношение плотности собственного излучения Е тела к плотности собственного излучения Е0 абсолютно черного тела при одной и той же температуре: ε = Е/Е0.
Это справедливо и для монохроматического излучения ε=Еλ/Еоλ

Слайд 13 Степень черноты зависит от природы тела, температуры, шероховатости

Степень черноты зависит от природы тела, температуры, шероховатости поверхности, а для

поверхности, а для металлов и от степени окисления поверхности.
Проводники

отражают большую часть теплового излучения, их поглощательная (излучательная) способность мала и увеличивается с повышением температуры.
Для проводников установлена пропорциональная связь между степенью черноты ε, температурой Т, К, и удельным электрическим сопротивлением ρэл; Ом·см,


Слайд 14
Коэффициент излучения различных поверхностей

Коэффициент излучения различных поверхностей

Слайд 15 Диэлектрики поглощают большую часть падающего излучения и, соответственно,

Диэлектрики поглощают большую часть падающего излучения и, соответственно, больше излучают (степень

больше излучают (степень черноты при комнатных температурах 0,8 и

больше);
При этом их поглощательная (излучательная) способность падает с повышением температуры. Указанные положения справедливы в диапазоне температур излучающих поверхностей, пока спектр излучения лежит в инфракрасной области.

Слайд 16 Простые газы, такие, как кислород, азот, водород, сухой

Простые газы, такие, как кислород, азот, водород, сухой воздух и т.д.,

воздух и т.д., в основном пропускают излучение, и их

собственное излучение очень слабое.
Напротив, водяной пар, окись углерода и углекислый газ при высокой температуре излучают значительное количество тепла на определенных длинах волн. Теплообмен зависит в большой степени от толщины слоя газа.
Излучение газов происходит последовательно за счет изменения энергии вращения молекул, вибрации атомов в молекуле, изменения орбит электронов, изменения орбит ядер.
При этом энергия излучения, соответственно, увеличивается, а интервал длин волн уменьшается.
Так, при Т = 3000 К излучение связано с изменением движения молекул,
а при Т = 6000 К - с изменением орбит электронов, в результате чего излучение смещается в видимую часть спектра.


Слайд 17 Теплоотдача при тепловом излучении

Теплоотдача при тепловом излучении

Слайд 18 Количество теплоты, переходящей от более нагретого тела к

Количество теплоты, переходящей от более нагретого тела к менее нагретому посредством

менее нагретому посредством лучеиспускания, определяется по уравнению:





где QЛ —

количество теплоты, передаваемой лучеиспусканием в единицу времени, Вт;
A — площадь поверхности излучения, м2;
С1-2 — коэффициент излучения, Вт/(м2·К4);
T1 — температура поверхности более нагретого тела, К;
Т2 — температура поверхности менее нагретого тела, К;
ϕ — угловой коэффициент, безразмерный.


Тепловое излучение твердых тел


Слайд 19 Коэффициент излучения С1-2 зависит от взаимного расположения и

Коэффициент излучения С1-2 зависит от взаимного расположения и степени черноты ε

степени черноты ε излучающих поверхностей, имеющих температуры Т1 и

Т2.

Если одно тело, площадь поверхности излучения которого равна A1 расположено внутри полого тела с площадью поверхности излучения A2, то A=A1/A2; угловой коэффициент ϕ =1


A1

A2


Случай a)


Слайд 20 С1 = ε1Сч — коэффициент лучеиспускания меньшего тела;

С1 = ε1Сч — коэффициент лучеиспускания меньшего тела; С2 = ε2Сч


С2 = ε2Сч ,— коэффициент лучеиспускания большего (охватывающего) тела;
Сч

= 5,7 Вт/(м2-К4)— коэффициент излучения абсолютно черного тела;
ε1 и ε2 - степени черноты поверхности меньшего и большего тела.




Значения ε для некоторых материалов:

Алюминий 0,05—0,07 Краска масляная .... 0,78—0,96
Асбест 0,96 Лак 0,8—0,98
Вода 0,93 Медь 0,57—0,87
Гипс 0,78—0,9 Свинец 0,28
Дерево строганное 0,9 Стекло 0,94
Железо (сталь) окисленное Чугун шероховатый окис-
0,74—0,96 ленный 0,96
Кладка кирпичная 0,93 Штукатурка 0,93


Слайд 21 Случай б)
Если площадь A2 очень велика

Случай б)Если площадь A2 очень велика по сравнению с A1

по сравнению с A1 (например, aппарат в цехе), т.

е. отношение A1/A2 близко к нулю, то коэффициент излучения С1-2 = С1.

Случай в)
Если A1=A2 (две параллельные бесконечно большие поверхности), то



Слайд 22 Суммарный коэффициент теплоотдачи лучеиспусканием и конвекцией:
αк — коэффициент

Суммарный коэффициент теплоотдачи лучеиспусканием и конвекцией:αк — коэффициент теплоотдачи конвекцией, определяемый

теплоотдачи конвекцией, определяемый по соответствующим формулам для свободного или

вынужденного движения

  • Имя файла: teploobmen-izlucheniem.pptx
  • Количество просмотров: 132
  • Количество скачиваний: 0