химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

; для свежеобточенного чугуна г = 0,435; для окисленного железа е = 0,736; для красного кирпича е = 0,93; для асбестового картона е = 0,96 (для различных материалов значения в приведены в справочной литературе). Таким образом, для серого тела

Б = С(77100)« = кС, (Г/100)' =еЯ,

(VI.72)

Представим себе, что в большую вакуумированную емкость с абсолютно черной поверхностью помещено несколько небольших различных серых тел, поверхности которых полностью и равномерно участвуют

Рис. VI-1D. К выводу уравнения (VI.74).

в поглощении и отражении падающей на них лучистой энергии. К моменту достижения термодинамического равновесия, когда температуры поверхностей всех тел сравняются, каждое из них, имея коэффициенты поглощения At, А2, А3, будет поглощать (излучать) и отражать удельные количества энергии, которые можно выразить так: ?, = Д]?5; ?2 = A$ES; Е3=А3Е, и т. д., откуда

E1/Al = Et/Al = E%lA,'=---=-E,*=EIA (б)

Полученные соотношения показывают, что отношение энергии излучения к энергии поглощения не зависит от природы тел и равно излучающей способности абсолютно черного тела при той же температуре; это положение носит название закона Кирхгофа (1882 г.). Из сопоставления формулы (VI.72) и соотношения (б) следует е = А, т. е. степень черноты тела равна его поглощатель-ной способности.

На практике часто требуется определить не только суммарное излучение тела, выражаемое законом Стефана—Больцмана, но также энергию излучения тела по отдельным направлениям. По закону Ламберта, количество энергии, излучаемой элементом поверхности dFu в направлении элемента dFt (рис. VI-10), пропорционально количеству энергии, излучаемой по направлении нормали ?„ dFlt умноженному на пространственный угол dQ и cos ф:

d% = Е„ dficos 9 dFt (в)

причем Ф — угол, образуемый направлением излучения с нормалью к поверхности. Отсюда следует, что количество излучаемой

ЗВ7

энергии максимально в направлении нормали (<Р = 0) и равно нулю при <р = 90°.

Путем простых преобразований и используя уравнение (VI.72), находим: Е„ = (Е/Л) Cs (Г/100)4. Подставив значение ?„ в выражение (в), получим уравнение для расчета лучистого теплообмена между поверхностями конечных размеров:

й20Ф = («/") С, (77100)4 cos ф dQ dF, (VI.73)

3. Теплообмен между твердыми телами

Представим себе две параллельные плоские плиты с различными температурами 7\ и Т% и коэффициентами поглощения AT и АГ. В результате лучистого теплообмена каждая единица поверхности (1 м2) холодной плиты приобретает в единицу времени количество тепла q, которое можно вычислить следующим образом. Если плита 1 излучает количество тепла ELT то плита 2 поглощает А2ЕГ и отражает (1 — А2) ?,. Из отраженного потока плита 1 будет поглощать АХ (1 —А2) ЕХ и отражать (I — AL) (1 — А2) ЕИ А плита 2 будет снова поглощать А2 (I —AL) (1 —А2) Е,, отражать (1 —I4J (1 — Л2)2 Е, и т.д. до бесконечности. Таким образом, количество энергии, поглощенной плитой 1 от собственного излучения, выразится бесконечной убывающей геометрической прогрессией:

Mi С - Л2> 11 + (I - А,) (1 - А,) + (I - А,)ц 1 - Л,)» +•••] =

А, А2 ^1^2

Аналогично найдем количество энергии, поглощенной плитой I от излучения плиты 2: Е2А,!(А, + А2 — А,А2). Следовательно, в результате лучистого теплообмена плита 1 теряет (плита 2 приобретает) следующее количество тепла:

" С] А^А2-А,А2 А^А2-А,А2 А1 + АГ-А1А, W

Так как ?, = С, (Г./ЮО)4, ?а = CS (7\,/100)4, Л, = е, = C,/Cs и АГ = в2 = С2/С„ то из выражения (а) следует: Ч = 1/(1/С, + 1/С,- I/Cs)[(7-i/100)< — (Г2/100)"] = С[(Г1/100)'-(Т3/Ю0)'1 (6)

где С = 1/(1/С?!-f- 1/С2—1/CS)— приведенный коэффициент излучения, Вт/ы"-КА

Для плиты с произвольной поверхностью F м2 тепловой поток выразится так:

Q = СТ [(7уЮ0)4 — (7yi00V] (VI.73)

Из уравнения (VI.73) следует, что увеличение или уменьшение теплоотдачи излучением может быть достигнуто соответственно путем увеличения и уменьшения температуры излучающего

308

Тела (7",) и степени черноты (С). Если уменьшение 7\ и С практически невозможно, то понижение теплового потока может быть достигнуто размещением экрана (например, тонкого металлического листа) между плитами 1 и 2. При небольшой толщине и высоком коэффициенте теплопроводности экрана на обеих его поверхностях, обладающих одинаковым коэффициентом излучения (Сэ), установится практически одинаковая температура Т3. Равные по величине тепловые потоки от плиты 1 к экрану и от последнего к плите 2 будут:

Qs = i/U/C, + 1/Са - l/Cs) [(Г,/|00)« - (74/100)»] F =

= С, [(Г1/100)4-(Гз/100)«]/? Q>= 1/(1/С,+ 1/С,- I/Cs) [(7У100)4-(ГА/|00УЧ^ =

= Си [(Гэ/Ю0)« - (ТУЮО)4] F

Исключив из написанных равенств величину (7УЮ0)4, получим: Q, = С,С[,/(С, + С„) [(Г,/Ю0)« - (Ту ЮО)4) F

Поделив последнее выражение на выражение (VI.73), найдем отношение тепловых потоков от плиты 1 при наличии экрана и в случае его отсутствия:

Легко видеть, что QB < Q, причем относительное уменьшение теплового потока путем установки экрана между плитами

страница 117
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая" (4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Кресло руководителя купить
стоимость световых коробов
ногу свело! билеты
курсы обслуживания бойлеров

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(22.08.2017)