• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Перенесення теплової енергії випроміненням

Теплова енергія випромінення передається електромагнітними хвилями. У відповідності із законом Стефана-Больцмана випромінюєма поверхнею тіла енергія Ф в простір визначається виразом:

Ф = ε·С_о· ρ(θ / 100)ⁿ, (1.17)

де ε – коефіцієнт чорноти тіла: відношення випромінюваної енергії даного тіла до випромінюваної енергії абсолютно чорного тіла. Відомо, що коефіцієнт чорноти тіла ε рівний коефіцієнту поглинання енергії тілом а;

С_о = 5.67 [Вт/(м²·К⁴)] – постійна Стефана-Больцмана – коефіцієнт випромінення абсолютно чорного тіла;

ρ – площа випромінюваної поверхні, [м²];

θ – температура поверхні тіла.

В більш точному обчисленні для випромінення енергії реальне середовище, вираз (1.17), необхідно умножати на квадрат коефіцієнта “преломлення” середовища, тобто на n².

Давайте приблизно оцінимо енергію, яка випромінюється, наприклад, поверхнею землі в нічне небо, та поверхнею сонця з 1 м².

Приймаємо: θ_землі ≈ 300ºК; θ_сонця ≈ 6000ºК; ε_з ≈ ε_с ≈ 0.5

Тоді: Ф_з=0.5·5.67·1·(300/100)⁴ [Вт·м²·К⁴/(м²·К⁴)] ≈ 2.8·3⁴ Вт ≈2.8·81 ≈ 220Вт

Ф_з=0.5·5.67·1·(6000/100)⁴ ≈ 2.8·6⁴·10⁴ ≈ 3·10⁷ 81 ≈ 30 000 КВт

при θ =1000 К; Ф_с ≈ 2.68·10⁴ ≈ 27 КВт/м² = 3 Вт/см²

На основі закону Стефана-Больцмана, теплова енергія, що передається випроміненням від поверхні тіла їз температурою θ_i, площею S_i, до поверхні тіла j з температурою θ_j, площею S_j визначається виразом:

Ф_ijв = ε_прij · C_o · φ_ij · S_i · [(θ_i/100)⁴- (θ_j/100)⁴], (1.18)

де ε_прij – приведена степінь чорноти тіл i та j;

φ_ij – коефіцієнт опромінення (відношення частини енергії тіла i, до всієї енергії, яку випромінює тіло i).

Вираз (1.18) у відповідності із виразом (1.1) приводиться до виду:

Ф_ijв = α_ijв (θ_i – θ_j)S_i,

де α_ijв – коефіцієнт теплообміну випроміненням між поверхнями тіл iта j.

, (1.19)

Приведена степінь чорноти тіл ε_прij являється функцією чорноти тіл ε_i , ε_j та коефіцієнта φ_ij. Для теплообміну між необмеженими поверхнями (в цьому випадку φ_ij = 1) коефіцієнт ε_прij приймає наступний вираз і позначимо його через ε_ij:

ε_прij = ε_ij = 1 / (1/ε_i + 1/ε_j -1)

Коли ε_i та ε_j = 1, то ε_ij = 1. В інших випадках ε_ij < 1.

Користуючись коефіцієнтом α_ijв, тепловий опір випромінення можна визначити:

Читайте також:

1. III. За виділенням або поглинанням енергії
2. IV. Критерій питомої потенціальної енергії деформації формозміни
3. Визначення ймовірності перерви електропостачання і середньої кількості недоотриманої електроенергії.
4. ВИКОРИСТАННЯ СВІТЛОВОЇ ЕНЕРГІЇ ГАЛОБАКТЕРІЯМИ
5. Вимірювання енергії
6. Вимірювання потужності та енергії на високих частотах
7. Врахування витраті втрат електроенергії. Приклад складання електробалансу.
8. Втрати енергії вздовж круглого трубопроводу. Формула Пуазейля і коефіцієнт Дарсі.
9. Втрати потужності та енергії в лініях
10. Графічне представлення енергії
11. Джерела електричної енергії
12. Джерела електричної енергії (джерела живлення).

Переглядів: 695