Rrezatimi nga trupat e ngurtë është rrezatim sipërfaqësor, ndërsa rrezatimi nga gazrat është vëllimor.

Transferimi i nxehtësisë nga rrezatimi ndërmjet dy sipërfaqeve të sheshta gri paralele të lëndëve të ngurta me temperatura T 0 1 abs dhe T 0 2 abs (T 1 > T 2) llogaritet me formulën

C pr - emetim i reduktuar;

C 1 - emetim i sipërfaqes së trupit të parë;

C 2 - emetimi i sipërfaqes së trupit të dytë;

C s = 4,9 kcal/m 2 orë gradë 1 - emetim i trupit të zi.

Në llogaritjet praktike është më i përshtatshëm të përdoret e ashtuquajtura shkalla e emetimit

=.

Emisioni i reduktuar

Në rastin kur trupi i parë me sipërfaqe F 1 nga të gjitha

anët e rrethuara nga sipërfaqja F 2 e trupit të dytë, sasia e nxehtësisë së transferuar përcaktohet nga formula

Emisioni i reduktuar dhe shkalla e reduktuar e emetimit përcaktohen nga formula

Në rastin kur F 2 >F 1, d.m.th.

C pr = C 1 dhe pr = 1 .

Për të zvogëluar humbjen e nxehtësisë për shkak të rrezatimit, përdoren të ashtuquajturat ekrane. Ekrani është një fletë me mure të hollë që mbulon sipërfaqen rrezatuese dhe ndodhet në një distancë të shkurtër nga kjo e fundit. Si përafrim i parë, transferimi konvektiv i nxehtësisë përmes hendekut të ajrit midis ekranit dhe sipërfaqes rrezatuese nuk merret parasysh. Gjithashtu, rezistenca termike e vetë murit të ekranit neglizhohet gjithmonë, pra temperaturat në sipërfaqet e tij konsiderohen të njëjta.

Për ekranet e sheshta paralele, formula për transferimin e nxehtësisë nga rrezatimi përdoret me zëvendësimin e ashtuquajtura shkalla ekuivalente e emetimit

Ku 12 ,23, etj. - përcaktohet nga formula për pr, shkalla e reduktuar e emetimit gjatë shkëmbimit të nxehtësisë nga rrezatimi midis sipërfaqeve 1 dhe 2, midis sipërfaqeve të 2-të dhe të 3-të, etj.

Kur mbrojnë trupat cilindrikë (gypat), shkalla ekuivalente e emetimit

Sasia e nxehtësisë së transferuar Q llogaritet me formulë

Rrezatimi i gazeve

Gazet rrezatuese janë gaze triatomike dhe poliatomike. Rrezatimi është me interes më të madh praktik

CO 2 dhe H 2 O.

Emetimi i gazrave është selektiv dhe varet nga madhësia dhe forma e vëllimit të gazit.

Sasia e nxehtësisë e transferuar nga rrezatimi nga vëllimi i gazit, përbërësit e të cilit janë CO 2 dhe H 2 O, në guaskën përreth, e cila ka vetitë e një trupi gri, përcaktohet nga formula

ku gazi T është temperatura absolute e vëllimit të gazit rrezatues;

T st - temperatura absolute e guaskës përreth;

= 0,5 (+ 1) - shkalla efektive e emetimit të guaskës (në nga 0.8 në 1.0);

=
+
- shkalla e errësirës së gazit, e përcaktuar nga grafikët në Fig. 85 dhe 86 për temperaturën mesatare të gazit;

- shkalla e emetimit të gazit, e përcaktuar sipas të njëjtëve grafikë, por sipas temperaturës t st të guaskës;

β-korrigjimi për presionin e pjesshëm të avullit të ujit, i përcaktuar nga grafiku në Fig. 87.

Shkalla e errësirës së dioksidit të karbonit
dhe avujt e ujit
varet nga temperatura e vëllimit të gazit dhe trashësia efektive e shtresës rrezatuese ps, ku p ata është presioni i pjesshëm i komponentit rrezatues dhe sm është gjatësia e reduktuar e rrezes.

Gjatësia e reduktuar e rrezes mund të përcaktohet afërsisht nga formula

ku Vm 3 është vëllimi i mbushur me gaz rrezatues (vëllimi rrezatues);

Fm 2 - sipërfaqja e guaskës.

Për disa raste të veçanta, gjatësia e reduktuar e rrezes përcaktohet nga formulat e mëposhtme:

për vëllimin e gazit në hapësirën ndërmjet tubave (s 1 - hapi gjatësor, d.m.th. distanca midis akseve të tubave në një rresht; s 2 - hapi tërthor, d.m.th. hapi midis rreshtave; d - diametri i tubit)

për një shtresë gazi plan-paralele me shtrirje dhe trashësi të pafundme

s= 1.8 ;

për diametrin e cilindrit d

Ndonjëherë prezantohet koncepti i koeficientit të transferimit të nxehtësisë nga rrezatimi α l kcal/m 2 orë gradë. Ky koeficient përcaktohet nga formula

Shembull. Përcaktoni sasinë e nxehtësisë së transferuar nga rrezatimi nga një pllakë çeliku e ndezur, temperatura e sipërfaqes së së cilës është t 1 = 1027 ° C, në një pllakë tjetër të ngjashme, temperatura e sipërfaqes së së cilës është t 2 = 27 ° C, e vendosur paralelisht me të parën .

Zgjidhja Nga Shtojca 20 gjejmë shkallën e emetimit të pllakës së çelikut (të oksiduar):
. Ne përcaktojmë të dhënën

shkalla e emetimit sipas formulës

Sasia e nxehtësisë së transferuar

Shembull. Një tubacion me avull çeliku me një diametër prej 300 mm, temperatura e murit të jashtëm të të cilit t 1 = 300 ° C, është hedhur në dhomë. Për të zvogëluar humbjen e nxehtësisë, linja e avullit mbulohet me një shtresë të dyfishtë cilindrike (ekran). Kutia e parë me diametër 320 mm është bërë nga fletë të hollë çeliku ( = 0.82), kutia e dytë me diametër 340 mm është bërë nga fletë të holla alumini ( = 0,055). Përcaktoni humbjen e nxehtësisë për 1 linear. m tuba avulli të zhveshur dhe të mbrojtur, si dhe temperatura e shtresës së aluminit. Neglizhoni transferimin konvektiv të nxehtësisë. Temperatura e dhomës është 25°C.

Zgjidhja Le të përcaktojmë humbjen e nxehtësisë nga një tubacion i zhveshur me avull, duke supozuar se sipërfaqja e tubacionit të avullit F 1 është shumë herë më e vogël se sipërfaqja e mureve të dhomës F 4 . Në F 1<

pr = 1 = 0.80

(për çelikun e oksiduar).

Sipas formulës

Tani le të përcaktojmë humbjen e nxehtësisë në prani të ekraneve. Ne përcaktojmë koeficientët e reduktuar të emetimit:

Emisioni ekuivalent

Sasia e nxehtësisë së transferuar nga rrezatimi

Kështu, si rezultat i instalimit të ekraneve, humbja e nxehtësisë u ul me

Për të përcaktuar temperaturën e një fletë alumini, ne krijojmë ekuacionin

Duke zgjidhur këtë ekuacion, gjejmë

Shembull. Një termoelement përdoret për të matur temperaturën e ajrit të nxehtë që rrjedh nëpër kanal. Midis kryqëzimit të termoçiftit dhe mureve të kanalit (Fig. 88), ndodh shkëmbimi i nxehtësisë rrezatuese, gjë që shtrembëron leximet e termoçiftit. Për të zvogëluar gabimin gjatë matjes së temperaturës, termoçifti mbyllet me tubin e ekranit 1. Gjeni temperaturën aktuale të rrjedhës së ajrit nëse termoçifti tregon një temperaturë t = 200° C. Temperatura e murit të brendshëm të kanalit t st = 100 ° C. Shkalla e emetimit të ekranit dhe kryqëzimit të termoçiftit është e njëjtë dhe e barabartë me 0.8. Koeficienti i transferimit të nxehtësisë nga ajri në kryqëzimin e termoçiftit është α = 40 kcal/m 2 orë gradë, dhe në sipërfaqen e ekranit α = 10 kcal/m 2 orë gradë.

Zgjidhja Le të tregojmë realen

(e dëshiruar) temperatura e ajrit t in.

Temperatura e përcaktuar nga

termoelement, është temperatura

saj solda t.

Le të krijojmë një ekuacion për ekuilibrin termik të kryqëzimit të termoçiftit. Sasia e nxehtësisë së marrë nga kryqëzimi për shkak të konvekcionit është e barabartë me

dhe sasia e nxehtësisë e lëshuar nga rrezatimi nga sipërfaqja F e kryqëzimit në sipërfaqen F të tubit të ekranit që rrethon kryqëzimin e termoçiftit është

ku T e është temperatura absolute e sipërfaqes së brendshme të tubit të ekranit.

Duke marrë parasysh se F e >>F, marrim
.

Në modalitetin e palëvizshëm, bilanci i nxehtësisë për kryqëzimin e termoelementit do të shprehet me ekuacion

Tani le të krijojmë një ekuilibër nxehtësie për tubin e ekranit, duke neglizhuar rezistencën termike të vetë tubit. Ardhja e nxehtësisë për shkak të konvekcionit

Fitimi i nxehtësisë për shkak të rrezatimit nga kryqëzimi i termoelementit është padyshim i barabartë me nxehtësinë

e cila, nga ana tjetër, është e barabartë me

Konsumi i nxehtësisë për shkak të rrezatimit nga sipërfaqja e jashtme e tubit të ekranit në muret e kanalit përreth

dhe meqenëse në këtë rast F st >>F e, atëherë
. Kështu, ekuilibri termik i tubit të ekranit shprehet me ekuacion

Zakonisht në këtë ekuacion termi i parë në të majtë neglizhohet.

pjesë (për shkak të F e >>F). Pastaj

Zgjidhja e përbashkët e ekuacioneve na lejon të përcaktojmë atë që kërkohet

Temperatura t in

Ne zgjidhim ekuacionet që rezultojnë grafikisht, duke llogaritur prej tyre

Temperatura t në varësisht nga t e. Pika e kryqëzimit të kthesave përkatëse (Fig. 89) përcakton temperaturën në:

Gabim në përcaktimin e temperaturës duke përdorur termoelement

Shembull. Përcaktoni sasinë e nxehtësisë së transferuar nga rrezatimi në tubacionet e çelikut të vendosura në kanalin e tymit të një kazani me avull me tub uji. Presionet e pjesshme të dioksidit të karbonit në avujt e ujit në gazrat e gripit janë përkatësisht p C O 2 = 0,15 ata dhe p H 2 O = 0,075 ata. Diametri i jashtëm i tubave d = 51 mm; hapat e tyre gjatësor 1 = 90 mm dhe hapat tërthor 2 = 70 mm. Temperatura e gazit

n
në hyrje të kanalit të gazit / =1000 0 C, dhe në dalje nga kanali i gazit // =800 0 C. Temperatura e jashtme

sipërfaqja e tubit është konstante

dhe e barabartë me t st =230 0 C.

Zgjidhja paraprake

përcaktoni temperaturën mesatare

rrjedhjen e gazit që ne e pranojmë

e barabartë me temperaturën e llogaritur t gazit.

Trashësia e shtresës efektive përkatëse

Sipas grafikëve në Fig. Gjejmë 85 dhe 86

Korrigjimi β për presionin e pjesshëm të avullit të ujit (sipas figurës 87) β = 1.06.

Sipas formulës

Koeficienti i transferimit të nxehtësisë së rrezatimit

Shembull. Një përzierje gazesh lëviz në një tub çeliku cilindrik me diametër të brendshëm d = 0,25 m. Temperatura mesatare e gazit të gazit = 1100 0 C. Presioni i pjesshëm i dioksidit të karbonit

= 0,45 ata. Temperatura e murit tst = 300 0 C. Përcaktoni sasinë e nxehtësisë së transferuar nga rrezatimi për 1 metër linear. m tuba.

Zgjidhja: Gjatësia e reduktuar e rrezes

S=0,9d=0,9·0,25=0,225 m.

Trashësia efektive e shtresës rrezatuese

s
=0,225·0,45=0,101 m ata.

Sipas Fig. 85 përcaktohet në t= 1100°C
=0.10: att= 300 0 C
= 0,095. Meqenëse nuk ka avull uji në përzierje, atëherë gaz = 0,10 dhe
= 0,095.

Sipas formulës

Për 1 linear m

Detyrat

453. Përcaktoni sasinë e nxehtësisë që rrezaton një pllakë çeliku në një temperaturë t 1 = 600 0 C në një fletë bronzi me të njëjtën madhësi në një temperaturë t 2 = 27 0 C, e vendosur paralelisht me pllakën. Përcaktoni gjithashtu koeficientin e transferimit të nxehtësisë nga rrezatimi.

Përgjigje: q 12 = 5840 kcal/m 2 orë α l = 10,2 kcal/m 2 deg.

454. Shkëmbimi i nxehtësisë rrezatuese ndodh ndërmjet dy rrafsheve paralele. Sipërfaqja që ka një temperaturë t 1 =

600° C dhe shkalla e errësirës =0.64, lëshon nxehtësi në sasi

q 12 = 1000 kcal/m 2 orë. Përcaktoni temperaturën e sipërfaqes së ashpër të aluminit që merr nxehtësi ( = 0,055).

Përgjigje: t 2 = 390 0 C.

455. Përcaktoni sasinë e nxehtësisë q 12 kcal/m 2 orë që rrezatohet nga sipërfaqja e një muri të sheshtë në një mur tjetër të sheshtë paralel. Temperaturat e murit janë përkatësisht t 1 = 227 ° C dhe t 2 = 27 0 C. Përcaktimi bëhet për katër opsione:

a) C 1 = C 2 = C s = 4,9 kcal/m 2 orë gradë 4 (sipërfaqe absolutisht të zeza);

b) C 1 = C 2 = 4,3 kcal/m 2 orë deg 4 (sipërfaqe çeliku mat);

c) C 1 = 4,3 kcal/m 2 orë gradë 4 (sipërfaqe çeliku mat),

C 2 = 0,3 kcal/m 2 orë gradë 4 (pllakë llamarine);

d) C 1 = C 2 = 0,3 kcal/m 2 orë gradë 4 (pllakë llamarine).

Përgjigje: a) q 12 =2660 kcal/m 2 orë; 6)q 12 =2080 kcal/m 2 orë;

c) q 12 = 160 kcal/m 2 orë; d)q 12 = 84 kcal/m 2 orë.

456. Një tub çeliku me diametër d = 200 mm dhe një gjatësi 1 = 5 m ndodhet në një dhomë me tulla, gjerësia e së cilës është a = 8 m dhe lartësia h = 5 m Përcaktoni humbjen e nxehtësisë nga rrezatimi tub nëse temperatura e sipërfaqes së tubit t 1 = 327 ° C, një temperaturë e sipërfaqes së mureve të dhomës 2 = 27 ° C.

Përgjigje: Q 12 =14950 kcal/orë.

457. Zgjidhe problemin e meparshem me kusht qe a) tubi i celikut te jete i vendosur ne nje korridor me tulla me prerje 2 x 1 m dhe b) tubi i celikut ndodhet ne nje kanal tulle me prerje 350 x 350. mm. Temperatura e mureve në të dyja rastet është t 2 = 27° C. Krahasoni rezultatet me përgjigjen e problemit të mëparshëm.

Përgjigje: a) Q 12 =14900 kcal/orë; b)Q 12 = 14500 kcal/orë.

458. Përcaktoni humbjen e nxehtësisë për shkak të rrezatimit me një vijë lineare. m tubacion me avull çeliku. Diametri i jashtëm i tubacionit të avullit është d = 0,2 m, temperatura e sipërfaqes së tij t 1 = 310 0 C dhe temperatura

ajri i ambientit t 2 = 50 0 C. Krahasoni rezultatet e zgjidhjes me përgjigjen e problemës 442.

Përgjigje: q= 2575 kcal/lineare. m orë; Humbja e nxehtësisë për shkak të rrezatimit është 2.36 herë më e madhe se humbja e nxehtësisë përmes transferimit konvektiv të nxehtësisë.

459. Një derë me djegie prej gize me përmasa 500 x 400 mm të një kazani me avull ka një temperaturë t 1 = 540 ° C ( = 0,64). Përcaktoni sasinë e nxehtësisë së rrezatuar nëse temperatura në dhomën e bojlerit është t 2 = 35° C. Përcaktoni gjithashtu koeficientin e transferimit të nxehtësisë nga rrezatimi.

Përgjigje: Q = 2680 kcal/orë α l = 2b.5 kcal/m 2 deg.

460. Përcaktoni transferimin e nxehtësisë me rrezatim ndërmjet sipërfaqeve paralele prej çeliku të mat (shih problemin 455 6), nëse ndërmjet tyre vendoset një ekran në formën e një fletë çeliku të hollë me të njëjtin emetim.

Përgjigje: q 12 = 1040 kcal/m 2 orë.

461. Zgjidh problemin 460 me kusht që ndërmjet sipërfaqeve të çelikut të vendoset një ekran i përbërë nga katër fletë çeliku të hollë me të njëjtin emetim.

Përgjigje: q 12 =416 kcal/m 2 orë.

462. Zgjidh problemin 455 6, me kusht që ndërmjet sipërfaqeve të çelikut të vendoset një ekran prej llamarine. Krahasoni rezultatin e zgjidhjes me përgjigjen e problemit 455 6.

Përgjigje: q 12 =81 kcal/m 2 orë, pra sasia e nxehtësisë së transferuar zvogëlohet përafërsisht 25 herë.

463. Zgjidh problemin 455 6, me kusht që ndërmjet sipërfaqeve të çelikut të ketë një ekran të përbërë nga dy fletë llamarine.

Përgjigje: q 12 = 41,5 kcal/m 2 orë.

464. Furra e një kazani me avull mbushet me një pishtar flakë që ka një temperaturë të kushtëzuar t 1 = 1000 0 C dhe një shkallë të kushtëzuar emetimi = 0.3. Përcaktoni sasinë e nxehtësisë së rrezatuar përmes vrimës së vidës së kutisë së zjarrit, e mbyllur nga një derë prej gize ( = 0,78) si dhe temperatura e vetë derës, nëse temperatura në dhomën e kaldajës është t 2 = 30 0 C (dera prej gize mund të konsiderohet si një ekran i sheshtë midis pishtarit dhe mjedisit). Shkalla e errësirës së mjedisit supozohet të jetë 1.0.

Përgjigje: q = 25530 kcal/m 2 orë t dv = b5b ° C

465. Zgjidhe problemin e mëparshëm me kusht që dera prej gize të jetë e pajisur me një reflektor prej gize që ndodhet në anë të kutisë së zjarrit (një reflektor i tillë mund të konsiderohet si ekran).

Përgjigje: q = 19890 kcal/m 2 orë;

466. Zgjidheni shembullin në faqen 225 me kusht që kryqëzimi i termoçiftit të mos mbrohet nga një tub ekrani.

Përgjigje: t në =230 0 C; gabimi në përcaktimin e temperaturës është 13%.

467. Zgjidh problemin 458 me kusht që tubacioni i avullit të jetë i rrethuar nga një ekran prej fletë çeliku ( = 0,82). Diametri i ekranit d e = 0,3 m Ka ajër midis linjës së avullit dhe ekranit të çelikut. Gjatë përcaktimit të humbjes së nxehtësisë për shkak të rrezatimit, shkëmbimi konvektiv i nxehtësisë midis ekranit dhe ajrit nuk duhet të merret parasysh. Përcaktoni gjithashtu temperaturën e ekranit. Krahasoni rezultatet me përgjigjen e problemit 458. Përgjigje: q= 1458 kcal/lineare. m orë;t e =199°C.

468. Zgjidheni problemin e mëparshëm duke marrë parasysh shkëmbimin konvektiv të nxehtësisë midis ekranit dhe ajrit, duke marrë koeficientin e transferimit të nxehtësisë të barabartë me α e = 20 kcal/m 2 orë deg. Krahasoni rezultatin me përgjigjen e problemave 458 dhe 467.

Përgjigje: q= 1890 kcal/lineare. m orë t e = 126°C.

Tregimi: Gjatë zgjidhjes së problemit 468, është e nevojshme të hartohet

ekuacioni i bilancit të nxehtësisë.

469. Një tubacion avulli me diametër d = 0,2 m (i specifikuar në problemin 458) është i mbuluar me izolim termik i përbërë nga 5 ekrane fletë alumini ( = 0,055). Distanca midis shtresave të fletës është = 5 mm. Përcaktoni sa herë humbja e nxehtësisë nga rrezatimi i një linje avulli të izoluar është më e vogël se humbja e nxehtësisë së një linje avulli të paizoluar. Përgjigje: 127 herë më pak.

470. Përcaktoni koeficientin e transferimit të nxehtësisë nga rrezatimi nga gazrat e gripit në muret e tubave të ngrohjes së ujit të një kazani me avull. Diametri i jashtëm i tubave d= 44.5 mm, hapi gjatësor i tubave në një rresht

s 1 = 135 mm, dhe hapi tërthor s 2 = 90 mm. Temperatura e gazrave në hyrje të kanalit të tymit është t / = 900 0 C, dhe në dalje t // = 700 ° C. Temperatura e sipërfaqes së mureve të tubit është t st = 300 ° C. Presionet e pjesshme të gazrat triatomikë janë të barabartë me:
= 0,18 ata dhe
= 0,08 ata.

Përgjigje: α l 12,8 kcal/m 2 orë gradë.

471. Zgjidheni problemin e mëparshëm me kusht që hapat e tubit të reduktohen në s 1 = 81 mm dhe s 2 = 65 mm, dhe të dhënat fillestare të mbetura të mbeten të pandryshuara. Përgjigje: α l = 8 kcal/m 2 orë deg.

472. Në një kanal të ngushtë me prerje 820 x 20 mm lëviz një përzierje gazesh me përbërjen e mëposhtme (për vëllim): N 2 = 73%; O 2 = 2%; CO 2 = 15% H 2 O = 10%. Temperatura mesatare e përzierjes së gazit është gaz = 900° C, presioni i përzierjes është p = 1 ata. Muret e kanalit janë prej fletë çeliku. Temperatura në sipërfaqen e mureve të kanalit t st = 100° C. Përcaktoni sasinë e nxehtësisë së transferuar nga gazrat në muret e kanalit nga rrezatimi. Përgjigje: q=4000 kcal/m 2 orë.

Studimi i rrezatimit termik. përcaktimi i shkallës së errësirës së llambës inkandeshente të tungstenit

3.1 Rrezatimi termik dhe karakteristikat e tij

Trupat e ngrohur në temperatura mjaft të larta janë të aftë të lëshojnë valë elektromagnetike. Shkëlqimi i trupave të lidhur me ngrohjen quhet rrezatim termik. Ky rrezatim është më i zakonshmi në natyrë. Rrezatimi termik mund të jetë ekuilibër, d.m.th. mund të jetë në gjendje ekuilibri termodinamik me një substancë në një sistem të mbyllur (të izoluar termik). Një karakteristikë sasiore spektrale e rrezatimit termik është dendësia spektrale e ndriçimit të energjisë (emisiviteti):

ku është dendësia spektrale e shkëlqimit të energjisë; - energjia e rrezatimit elektromagnetik të emetuar për njësi të kohës nga njësia e sipërfaqes së një trupi në diapazonin e gjatësisë së valës nga deri në;

Një karakteristikë e fuqisë totale të rrezatimit termik për njësi sipërfaqe të një trupi në të gjithë diapazonin e gjatësisë së valës nga deri në është ndriçimi i energjisë (shkëlqimi i energjisë së integruar):

3.2. Formula dhe ligjet e Plankut Rrezatimi termik i një trupi të zi

Ligji i Stephan-Boltzmann

Në vitin 1900, Planck parashtroi një hipotezë sipas së cilës oshilatorët atomikë lëshojnë energji jo vazhdimisht, por në pjesë-kuante. Në përputhje me hipotezën e Planck-ut, dendësia e shkëlqimit spektral përcaktohet nga formula e mëposhtme:

. (3)

Nga formula e Planck-ut mund të marrim një shprehje për shkëlqimin energjetik. Le të zëvendësojmë vlerën e dendësisë spektrale të shkëlqimit energjetik të trupit nga formula (3) në shprehjen (2):

(4)

Për të llogaritur integralin (4), ne prezantojmë një ndryshore të re. Nga këtu; . Formula (4) më pas transformohet në formën:

Sepse , atëherë shprehja (5) për shkëlqimin energjetik do të ketë formën e mëposhtme:

. (6)

Marrëdhënia (6) është ligji Stefan-Boltzmann, ku konstanta Stefan-Boltzmann W/(m 2 K 4).

Kjo na jep përkufizimin e ligjit Stefan-Boltzmann:

Shkëlqimi energjik i një trupi plotësisht të zi është drejtpërdrejt proporcional me fuqinë e katërt të temperaturës absolute.

Në teorinë e rrezatimit termik, së bashku me modelin e trupit të zi, shpesh përdoret koncepti i një trupi gri. Një trup quhet gri nëse koeficienti i absorbimit të tij është i njëjtë për të gjitha gjatësitë e valëve dhe varet vetëm nga temperatura dhe gjendja e sipërfaqes. Për një trup gri, ligji Stefan-Boltzmann ka formën:

ku është emetimi i emetuesit termik (faktori i emetimit).

· Ligji i parë i verës (Ligji i zhvendosjes së verës)

Le të shqyrtojmë relacionin (3) për një ekstrem. Për ta bërë këtë, ne përcaktojmë derivatin e parë të densitetit spektral në lidhje me gjatësinë e valës dhe e barazojmë atë me zero.

. (8)

Le të prezantojmë një ndryshore. Atëherë nga ekuacioni (8) marrim:

. (9)

Në rastin e përgjithshëm, ekuacioni transcendental (9) zgjidhet me metodën e përafrimeve të njëpasnjëshme. Meqenëse për temperaturat reale, mund të gjendet një zgjidhje më e thjeshtë për ekuacionin (9). Në të vërtetë, nën këtë kusht, relacioni (9) thjeshtohet dhe merr formën:

e cila ka një zgjidhje në. Prandaj

Një zgjidhje më e saktë e ekuacionit (9) duke përdorur metodën e përafrimeve të njëpasnjëshme çon në varësinë e mëposhtme:

, (10)

Ku mK.

Nga relacioni (10) vijon përkufizimi i ligjit të parë të Wien-it (ligji i zhvendosjes së Wien-it).

Gjatësia e valës që korrespondon me dendësinë maksimale spektrale të shkëlqimit energjetik është në përpjesëtim të zhdrejtë me temperaturën e trupit.

Vlera quhet konstanta e ligjit të zhvendosjes së Wien-it.

· ligji i dytë i verës

Le të zëvendësojmë vlerën nga ekuacioni (10) në shprehjen për dendësinë spektrale të shkëlqimit të energjisë (3). Pastaj marrim densitetin maksimal spektral:

, (11)

Ku W/m 2 K 5.

Nga relacioni (11) rrjedh përkufizimi i ligjit të dytë të Wien-it.

Dendësia maksimale spektrale e shkëlqimit të energjisë së një trupi absolutisht të zi është drejtpërdrejt proporcionale me fuqinë e pestë të temperaturës absolute.

Sasia quhet konstanta e ligjit të dytë të Wien-it.

Figura 1 tregon varësinë e densitetit spektral të shkëlqimit energjetik nga gjatësia e valës për një trup të caktuar në dy temperatura të ndryshme. Me rritjen e temperaturës, zona nën kurbat e densitetit spektral duhet të rritet në proporcion me fuqinë e katërt të temperaturës në përputhje me ligjin Stefan-Boltzmann, gjatësia e valës që korrespondon me densitetin maksimal spektral duhet të ulet në përpjesëtim të zhdrejtë me temperaturën sipas ligjit të zhvendosjes së Wien-it. dhe vlera maksimale e densitetit spektral duhet të rritet në përpjesëtim të drejtë me fuqinë e pestë të temperaturës absolute në përputhje me ligjin e dytë të Wien-it.

Figura 1

4. PAJISJET DHE AKSESORËT. PËRSHKRIMI I INSTALIMIT

Në këtë punim, si trup emetues përdoret filamenti i llambave elektrike me fuqi të ndryshme (25, 60, 75 dhe 100 W). Për të përcaktuar temperaturën e filamentit të llambave elektrike, merret karakteristika e rrymës-tensionit, nga e cila përcaktohet vlera e rezistencës statike () të filamentit dhe llogaritet temperatura e tij. Figura 2 tregon një karakteristikë tipike të tensionit aktual të një llambë inkandeshente. Mund të shihet se në vlerat e ulëta të rrymës, rryma varet linearisht nga tensioni i aplikuar dhe vija e drejtë përkatëse kalon përmes origjinës. Me një rritje të mëtejshme të rrymës, filamenti nxehet, rezistenca e llambës rritet dhe vërehet një devijim i karakteristikës së tensionit aktual nga një varësi lineare që kalon përmes origjinës së koordinatave. Për të ruajtur rrymën në rezistencë më të lartë, kërkohet tension më i lartë. Rezistenca diferenciale e llambës zvogëlohet në mënyrë monotonike dhe më pas merr një vlerë pothuajse konstante, dhe karakteristika e tensionit aktual në tërësi është jolineare. Duke supozuar se fuqia e konsumuar nga një llambë elektrike hiqet nga rrezatimi, ne mund të përcaktojmë koeficientin e emetimit të filamentit të llambës ose të vlerësojmë konstantën Stefan-Boltzmann duke përdorur formulën:

, (12)

ku është zona e filamentit të llambës; - shkalla e errësirës; - Konstante Stefan-Boltzmann.

Nga formula (12) mund të përcaktoni koeficientin e emetimit të filamentit inkandeshent të një llambë elektrike.

. (13)

Figura 2

Figura 3 tregon një diagram elektrik të instalimit për marrjen e karakteristikave të tensionit aktual të llambës, përcaktimin e rezistencës së filamentit, temperaturën e tij dhe studimin e ligjeve të rrezatimit termik. Çelësat K 1 dhe K 2 janë të destinuara për lidhjen e instrumenteve matëse elektrike me kufijtë e kërkuar për matjen e rrymës dhe tensionit.

Rezistenca e ndryshueshme lidhet me një qark të rrymës alternative me një tension rrjeti prej 220 V duke përdorur një qark potenciometrik që siguron një ndryshim të qetë të tensionit nga 0 në 220 V.

Përcaktimi i temperaturës së filamentit bazohet në varësinë e njohur të rezistencës së metalit nga temperatura:

ku është rezistenca e filamentit në 0 0 C; - Koeficienti i temperaturës së rezistencës së tungstenit, 1/deg.

Figura 3

Le të shkruajmë shprehjen (14) për temperaturën e dhomës.

. (15)

Duke e ndarë shprehjen (14) me (15) term me term, marrim:

Nga këtu ne përcaktojmë temperaturën e filamentit:

. (17)

Kështu, duke ditur rezistencën statike të filamentit në mungesë të rrymës në temperaturën e dhomës dhe rezistencën e filamentit kur rrjedh rrymë, mund të përcaktohet temperatura e filamentit. Gjatë kryerjes së punës, rezistenca në temperaturën e dhomës matet me një instrument matës elektrik dixhital (testues), dhe rezistenca statike e filamentit llogaritet duke përdorur ligjin e Ohmit.

6. PROCEDURA E KRYERJES SË PUNËS

1. Zhvidhosni llambën inkandeshente nga priza dhe, duke përdorur një matës elektrik dixhital, përcaktoni rezistencën e filamentit të llambës elektrike që testohet në temperaturën e dhomës. Regjistroni rezultatet e matjes në tabelën 1.

2. Vidhni llambën në prizë, lexoni karakteristikën e tensionit aktual të llambës (varësia e rrymës nga voltazhi). Matni fuqinë aktuale çdo 5 mA pas një ekspozimi të shkurtër për 2-5 minuta Regjistroni rezultatet e matjes në Tabelën 1.

3. Llogaritni duke përdorur formulën (18) dhe (17) rezistencën dhe temperaturën e filamentit në 0 C dhe K.

4. Llogaritni koeficientin e emetimit të filamentit duke përdorur formulën (13). Regjistroni rezultatet e llogaritjes në tabelën 1.

Të dhëna eksperimentale për llogaritjen e koeficientit të emetimit

Tabela 1

№	une,	V,	P,	R,	t,	T,	S,	k
	mA	NË	W	Ohm	0 C	TE	m 2

5. Bazuar në të dhënat në tabelën 1, vizatoni karakteristikën e rrymës-tensionit të llambës, varësinë e rezistencës dhe koeficientit të emetimit nga temperatura dhe fuqia.

Dendësia e fluksit të nxehtësisë gjatë shkëmbimit të nxehtësisë midis gazit dhe sipërfaqes së ngurtë llogaritet me formulën:

ku është emetimi i trupit të zi;

Temperatura e murit (guaskës), K;

e pr - shkalla e reduktuar e emetimit të materialit të sipërfaqes së tymit;

e g - shkalla e emetimit të përzierjes së gazit;

Reduktohet në temperaturën e murit.

Shkalla e reduktuar e emetimit llogaritet me formulën:

ku ec është shkalla e emetimit të materialit të murit (marrë nga tabelat).

Përcaktimi i shkallës së errësirës së gazit

Shkalla e errësirës së përzierjes së gazit llogaritet me formulën:

ku është një faktor korrigjues duke marrë parasysh mosnënshtrimin e rrezatimit të avullit të ujit ndaj ligjit Bouguer-Beer;

Një korrigjim që merr parasysh thithjen e ndërsjellë të CO2 dhe H2O kur brezat e rrezatimit përkojnë (zakonisht, prandaj, mund të neglizhohet në llogaritjet inxhinierike).

Përcaktohet shkalla e emetimit dhe aftësia thithëse e përbërësve të përzierjes së gazit:

1) Përdorimi i nomogrameve.

Shkalla e errësirës së gazit

Vlerat në këtë rast merren nga nomogramet në varësi të temperaturës së gazit dhe produktit të presionit të pjesshëm të gazit dhe gjatësisë mesatare të rrugës së rrezes.

P - presioni i gazit, atm;

Temperatura mesatare e gazit, ?

Trashësia efektive e shtresës rrezatuese, m;

V është vlera e vëllimit rrezatues të gazit, m3;

Fc - sipërfaqja e guaskës, m2;

- faktori korrigjues.

Faktori i korrigjimit c gjendet edhe në grafikët në varësi të (pH2O l) dhe pH2O.

Kapaciteti absorbues i përzierjes së gazit llogaritet me formulë

(3.3)

Meqenëse vlera e përthithjes varet nga temperatura e murit, vlerat në këtë rast merren edhe nga nomogramet në varësi të temperaturës së murit dhe produktit të presionit të pjesshëm të gazit dhe gjatësisë mesatare të rrugës së rrezes.

2) Përdorimi i formulave analitike.

Shkalla e zezë mund të gjendet me formulën e mëposhtme

k - koeficienti total i zbutjes së rrezeve në përzierje, i përcaktuar nga formula empirike

Për të gjetur shkallën e emetimit, vlera e temperaturës absolute të gazit zëvendësohet në formulën e mëparshme për përcaktimin e koeficientit të dobësimit.

Kapaciteti absorbues mund të gjendet duke përdorur formulën e mëposhtme

ku është koeficienti total i zbutjes;

për të gjetur kapacitetin absorbues, përdoret vlera absolute e temperaturës nki.

Shembull i llogaritjes

Llogaritni densitetin e fluksit të nxehtësisë të shkaktuar nga rrezatimi nga gazrat e gripit në sipërfaqen e kanalit të tymit me një seksion kryq prej A x B = 500 x 1000 mm. Përbërja e gazit: Përmbajtja e CO2=10%; Përmbajtja H2O=5%; presioni total i gazit P = 98,1 kPa (1 atm). Temperatura mesatare e gazit në kanalin e gazit është tg = 6500C. Temperatura mesatare e sipërfaqes së tymit = 4000C. Typi është prej bronzi.

1. Llogaritni densitetin e fluksit të nxehtësisë për shkak të rrezatimit duke përdorur nomogramet.

ku është emetimi i trupit të zi.

Niveli i errësirës së bronzit sipas të dhënave të referencës;

Shkalla e reduktuar e emetimit të sipërfaqes së tymit; ;

Trashësia efektive e shtresës rrezatuese

Presionet e pjesshme të komponentëve

Pjesa vëllimore e H2O dhe CO2 në gaz;

PCO2. = 0.1. 60 = 6 cm.atm.

PH2O. = 0.05. 60 = 3 cm.atm.

Një faktor korrigjues që merr parasysh mosnënshtrimin e sjelljes së avullit të ujit ndaj ligjit Bouguer-Beer;

nga orari.

Sipas nomogrameve dhe temperaturës tg = 6500C

Shkalla e errësirës së gazit

Sipas nomogrameve dhe temperaturës tс = 400 0С

Kapaciteti i thithjes së gazit

Fluksi i nxehtësisë që rezulton

2. Ne llogarisim densitetin e fluksit të nxehtësisë për shkak të rrezatimit duke përdorur formula.

Koeficientët total të zbutjes

Shkalla e errësirës së gazit

Kapaciteti i thithjes së gazit

Fluksi i nxehtësisë që rezulton

Shënim: rezultatet e llogaritjeve të shkallës së emetimit dhe absorbimit të gazit me të dy metodat duhet të jenë afër njëra-tjetrës.

Oriz. 3.1.

Oriz. 3.2. Shkalla e errësirës në varësi të temperaturës për H2O

Oriz. 3.3. Vlerat e korrigjimit në, duke marrë parasysh ndikimin e presionit të pjesshëm H2O në shkallën e emetimit

Llogaritja termike e ekonomizuesit (shembulli i llogaritjes)

Konsumi, kg/s

Temperatura, оС

Shpejtësia e lëvizjes, m/s

Diametri i tubit d 2/d1,

Vendndodhja

Hapi relativ

Trashësia e shtresës, mm

Smokey

G 2

t 1 ”

d n

Alibaeva

Ekonomizuesi i bojlerit me avull është projektuar për të ngrohur ujin e ushqyer në sasinë G2 nga temperatura t2" në t2. Uji lëviz lart përmes tubave me diametër d2/d1. Shpejtësia mesatare e lëvizjes së ujit është d2.

Gazrat e gripit (13% CO2 dhe 11% H2O) duke lëvizur nga lart poshtë në hapësirën ndërtub me një shpejtësi mesatare në një seksion të ngushtë të grupit të tubit sch1. Rrjedha e gazit G1. Temperatura e gazrave në hyrje të ekonomizuesit t1", në dalje t1". anësore, sipërfaqja e gypave është e mbuluar me një shtresë bloze me trashësi ds, me anët e ujit - me një shtresë peshore të trashë një ditë koeficientët e përçueshmërisë termike janë: për blozën hp = 0,07 - 0,12 W/m deg. , për shkallën ln = 0,7 - 2,3 W/m deg.

1. Përcaktoni diametrin e tubit, duke marrë parasysh ndotjen e tij me shkallë nga brenda dhe blozë nga jashtë:

2. Ekuacioni i bilancit të nxehtësisë

Duke supozuar se humbjet e nxehtësisë përgjatë gjatësisë së ekonomizuesit janë të barabarta me 0, ne shkruajmë ekuacionin e bilancit të nxehtësisë:

Temperatura mesatare e ujit:

Në këtë temperaturë, ne përcaktojmë kapacitetin termik të ujit > Cр2 = 4,3 kJ/kg g

Ne përcaktojmë ngarkesën e nxehtësisë së shkëmbyesit të nxehtësisë (bazuar në ftohësin për të cilin janë vendosur dy temperatura)

Marrim përafërsisht kapacitetin e nxehtësisë së gazrave të gripit Ср1 dhe llogarisim temperaturën e gazrave në dalje

Temperatura mesatare e gazit të gripit:

3. Përcaktimi i ndryshimit të temperaturës mesatare

Dallimet e temperaturës:

Shënim: nëse tb tm 1.5, përcaktohet vlera mesatare aritmetike e diferencës së temperaturës.

4. Llogaritja e koeficientit të transferimit të nxehtësisë nga muri në ujë Parametrat termofizikë të ujit në temperaturë

e mëposhtme:

Numri i Reynolds për ujin:

Regjimi i rrjedhjes është i turbullt

Numri Nusselt:

Meqenëse temperatura e murit është e panjohur, marrim si përafrim të parë

Koeficienti i transferimit të nxehtësisë nga muri në ujë

5. Llogaritja e koeficientit të transferimit të nxehtësisë me konvekcion nga gazrat e gripit në mur

Ligji i Plankut. Intensiteti i rrezatimit të një trupi absolutisht të zi I sl dhe çdo trupi real I l varet nga gjatësia e valës.

Në një nivel të caktuar, një trup absolutisht i zi lëshon rreze të të gjitha gjatësive valore nga l = 0 në l = ¥.

Nëse ne disi ndajmë rrezet me gjatësi vale të ndryshme nga njëra-tjetra dhe matim energjinë e secilës rreze, rezulton se shpërndarja e energjisë përgjatë spektrit është e ndryshme.

Me rritjen e gjatësisë së valës, energjia e rrezeve rritet, në një gjatësi vale të caktuar arrin një maksimum, pastaj zvogëlohet. Përveç kësaj, për një rreze me të njëjtën gjatësi vale, energjia e saj rritet me madhësinë e trupit që lëshon rrezet (Fig. 11.1).

Planck vendosi ligjin e mëposhtëm të ndryshimeve në intensitetin e rrezatimit të trupit të zi në varësi të gjatësisë së valës:

I sl = с 1 l -5 / (е с/(l Т) – 1), (11,5)

Duke zëvendësuar ligjin e Planck-ut në ekuacionin (11.7) dhe duke integruar nga l = 0 në l = ¥, gjejmë se rrezatimi integral (fluksi i nxehtësisë) i një trupi absolutisht të zi është drejtpërdrejt proporcional me fuqinë e katërt të absolutes së tij (ligji Stefan-Boltzmann) .

E s = С s (T/100) 4, (11.8)

ku C s = 5,67 W / (m 2 * K 4) - emetimi i trupit të zi

Duke vënë në dukje në figurën 11.1 sasinë e energjisë që korrespondon me pjesën e dritës të spektrit (0.4-0.8 mikron), është e lehtë të shihet se për ato të ulëta është shumë e vogël në krahasim me energjinë e rrezatimit integral. Vetëm në diell ~ 6000K energjia e rrezeve të dritës është rreth 50% e energjisë totale të rrezatimit të zi.

Të gjithë trupat realë të përdorur në teknologji nuk janë plotësisht të zinj dhe, në të njëjtin nivel, lëshojnë më pak energji sesa një trup absolutisht i zi. Nga gjatësia e valës varet edhe rrezatimi i trupave realë. Në mënyrë që ligjet e rrezatimit të trupit të zi të mund të zbatohen në trupat realë, prezantohet koncepti i trupit dhe rrezatimit. Rrezatimi kuptohet si ai që, ngjashëm me rrezatimin e trupit të zi, ka një spektër të vazhdueshëm, por intensiteti i rrezeve për çdo gjatësi vale I l në çdo gjatësi vale është një pjesë konstante e intensitetit të rrezatimit të trupit të zi I sl, d.m.th. ka një lidhje:

I l / I sl = e = konst. (11.9)

Vlera e quhet shkalla e emetimit. Kjo varet nga vetitë fizike të trupit. Shkalla e errësirës së trupave është gjithmonë më e vogël se një. Për çdo trup, aftësitë emetuese dhe absorbuese varen nga gjatësia e valës. Trupa të ndryshëm kanë vlera të ndryshme të E dhe A. Marrëdhënia midis tyre përcaktohet nga ligji i Kirchhoff:

E = E s *A ose E /A = E s = E s /A s = C s * (T/100) 4. (11.11)

Raporti i emetimit të një trupi (E) me aftësinë e tij absorbuese (A) është i njëjtë për të gjithë trupat në të njëjtat kushte dhe është i barabartë me emetueshmërinë e një trupi absolutisht të zi në të njëjtën kohë.

Nga ligji i Kirchhoff rrjedh se nëse një trup ka një kapacitet të ulët absorbues, atëherë ai njëkohësisht ka një emetim të ulët (të lëmuar). Një trup krejtësisht i zi, i cili ka kapacitetin maksimal të absorbimit, ka gjithashtu emetimin më të madh.

Ligji i Kirchhoff mbetet i vlefshëm për rrezatimin monokromatik. Raporti i intensitetit të rrezatimit të një trupi në një gjatësi vale të caktuar ndaj kapacitetit të tij absorbues në të njëjtën gjatësi vale është i njëjtë për të gjithë trupat nëse janë në të njëjtin dhe numerikisht është i barabartë me intensitetin e rrezatimit të një trupi absolutisht të zi në të njëjtën kohë. gjatësia e valës dhe , d.m.th. është një funksion vetëm i gjatësisë së valës dhe:

E l / A l = I l / A l = E sl = I sl = f (l ,T). (11.12)

Prandaj, një trup që lëshon energji në një gjatësi vale të caktuar është në gjendje ta thithë atë në të njëjtën gjatësi vale. Nëse një trup nuk thith energji në një pjesë të spektrit, atëherë ai nuk rrezaton në këtë pjesë të spektrit.

Nga ligji i Kirchhoff-it rezulton gjithashtu se shkalla e emetimit të një trupi e është numerikisht e barabartë me koeficientin e përthithjes A:

e = I l / I sl = E/ E sl = C / C sl = A. (11.13)

Ligji i Lambertit. Energjia rrezatuese e emetuar nga një trup përhapet në hapësirë ​​në drejtime të ndryshme me intensitet të ndryshëm. Ligji që përcakton varësinë e intensitetit të rrezatimit nga drejtimi quhet ligji i Lambertit.

Ligji i Lambertit thotë se sasia e energjisë rrezatuese e emetuar nga një element sipërfaqësor dF 1 në drejtim të një elementi dF 2 është proporcionale me produktin e sasisë së energjisë së emetuar përgjatë normales dQ n nga vlera e këndit hapësinor dш dhe cosс. , i përbërë nga drejtimi i rrezatimit me normalen (Fig. 11.2):

d 2 Q n = dQ n *dw *cosj . (11.14)

Rrjedhimisht, sasia më e madhe e energjisë rrezatuese emetohet në drejtim pingul me sipërfaqen e rrezatimit, pra në (j = 0). Ndërsa j rritet, sasia e energjisë rrezatuese zvogëlohet dhe në j = 90° është zero. Ligji i Lambertit është plotësisht i vlefshëm për një trup absolutisht të zi dhe për trupa me rrezatim difuz në j = 0 - 60°.

Ligji i Lambertit nuk zbatohet për sipërfaqet e lëmuara. Për ta, emetimi i rrezatimit në j do të jetë më i madh se në drejtimin normal me sipërfaqen.

Materiali
Alumini i lëmuar
Alumini i oksiduar
Alumini i përafërt i lëmuar
Letër alumini
Karton azbesti
Bronz i lëmuar
Tungsteni
Duralumin (D16)
Hekur i lëmuar
Bojra të smaltit
Tunxh i lëmuar
Tunxh i mbështjellë
Bakër i lëmuar
Bakër i oksiduar
Bojëra vaji
Nikel i lëmuar
Kallaj (hekur i konservuar për çati)
Gomë e fortë
Gome e bute
Argjend i lëmuar
Çeliku i nikeluar
Çeliku i oksiduar
Derdhje çeliku
Krom i lëmuar
Lëndë e zezë mat

për modalitetin laminar

T
tabela 6

T (46) parametrat termikë dhe fizikë të ajrit të thatë

në një presion prej 101.3 10³ Pa

t m, ° C	λ m x 10²,	V m, x10 6		P, kg/m³

për modalitetin e turbullt

Ku λ m– Përçueshmëria termike e gazit, për ajrin vlera mund të zgjidhet nga tabela. 6; N i- koeficienti duke marrë parasysh orientimin e sipërfaqes së trupit:

8. Përcaktoni përçueshmërinë termike σ ndërmjet sipërfaqes së kutisë dhe

O mjedisi:

Ku S n, S V, S b – zonat e sipërfaqeve të poshtme, të sipërme dhe anësore të trupit të bllokut, përkatësisht;

S n = S në = L 1 · L 2 ;S b = 2 L 3 (L 1 +L 2).

Për heqjen më efikase të nxehtësisë, shpesh përdoren blloqe IVEP me sipërfaqe me fund. Nëse projektuesi ka për detyrë të kryejë një llogaritje termike për këtë lloj njësie dytësore të furnizimit me energji elektrike, atëherë ai duhet të përcaktojë gjithashtu koeficientin efektiv të transferimit të nxehtësisë α të fins i sipërfaqja e th, e cila varet nga dizajni i fins dhe mbinxehja e strehimit në lidhje me mjedisin. α ef i përcaktohet në të njëjtën mënyrë si gjatë llogaritjes së radiatorëve (shih llogaritjen e radiatorëve, paragrafi 5.5).

Pas përcaktimit të koeficientit efektiv të transferimit të nxehtësisë α eff i, vazhdoni me llogaritjen e përçueshmërisë termike të të gjithë trupit. σ k, i cili përbëhet nga shuma e përçueshmërive të pafund σ në 0 dhe me gjobë σ k p sipërfaqe:

G
de σ në 0 llogaritet duke përdorur formulën (47), por pa marrë parasysh sipërfaqen me shirita;

G
de S pi është zona e bazës së sipërfaqes me brinjë; N i është një koeficient që merr parasysh orientimin e kësaj sipërfaqeje.

9. Mbinxehjen e kutisë së njësisë IVEP e llogarisim në përafrimin e dytë θ k0:

G
de TE KP – koeficienti në varësi të perforimit të trupit të bllokut TE P; TEН1 - koeficienti duke marrë parasysh presionin atmosferik të ambientit.

Një grafik me të cilin mund të përcaktoni koeficientin TE H1, treguar në Fig. 9, dhe koeficienti TE CP në Fig. 14.

Koeficienti i shpimit përcaktohet nga (11) - (13) dhe nga grafiku i paraqitur në Fig. 8.

10. Përcaktoni gabimin e llogaritjes:

E
Nëse δ ≤ 0,1, atëherë llogaritja mund të konsiderohet e plotë. Përndryshe, duhet të përsërisni llogaritjen e temperaturës së strehimit të furnizimit me energji dytësore për një vlerë të ndryshme θ k, i rregulluar anash θ në 0.

11. Llogaritni temperaturën e trupit të bllokut:

N
dhe kjo përfundon fazën e parë të llogaritjes së regjimit termik të njësisë IVEP.

Faza 2. Përcaktimi i temperaturës mesatare të sipërfaqes së zonës së nxehtë.

1. Llogaritni fuqinë e sipërfaqes specifike të kushtëzuar q nga zona e nxehtë e bllokut sipas formulës (19).

2. Nga grafiku në Fig. 7 gjejmë, si përafrim të parë, mbinxehjen e zonës së nxehtë θ h në lidhje me temperaturën që rrethon mjedisin e bllokut.

3. Ne përcaktojmë koeficientët e shkëmbimit të nxehtësisë me anë të rrezatimit midis sipërfaqeve të poshtme α zl, α zl të sipërme dhe α zl anësore të zonës së nxehtë dhe strehimit:

Ku ε P i – shkalla e reduktuar e emetimit i sipërfaqja e zonës së nxehtë dhe strehimit:

ε z i dhe S h
i – shkalla e emetimit dhe zona i sipërfaqja e zonës së nxehtë.

R është. 15

4. Për përcaktimin e temperaturës t m = ( t k + t 0 +θ h)/2 dhe madhësia përcaktuese h i gjejmë numrin Grashof Gr hi dhe numrin Prandtl Pr (formula (43) dhe Tabela 6).

5. Llogaritim koeficientët e shkëmbimit të nxehtësisë konvektive ndërmjet zonës së nxehtë dhe trupit për secilën sipërfaqe;

për sipërfaqen e poshtme

për sipërfaqen e sipërme

d për sipërfaqen anësore

6. Ne përcaktojmë përçueshmërinë termike σ zk midis zonës së nxehtë dhe strehimit:

G
de TEσ – koeficienti duke marrë parasysh transferimin e nxehtësisë përcjellëse:

σ – transferimi termik specifik nga modulet në trupin e bllokut varet nga forca e shtypjes në trup (Fig. 15); në mungesë të presionit σ = 240 W/(m 2 K); Sλ - zona e kontaktit të kornizës së modulit me trupin e bllokut.

Tabela 7

Vetitë termofizike të materialeve

Materiali	Koeficienti i përçueshmërisë termike, λ, VT/(m K)
Alumini
Pëlhurë asbesti
Fletët e asbestit
Plastikë polivinil klorur
Fluoroplastike - 4
Polistireni
Tekstil me fije qelqi
Shkumë PVC - 2
Shkumë poliuretani EPE

7. Llogaritni ngrohjen e zonës së nxehtë θ z0 në përafrimin e dytë:

G
de K w – përcaktohet sipas grafikut të paraqitur në Fig. 11; K n2 – përcaktohet sipas grafikut (Fig. 10).

8. Përcaktoni gabimin e llogaritjes

E
nëse δ< 0,1, то расчет окончен. При δ ≥ 0,1 следует повторить расчет для скорректированного значенияθ h.

9. Llogaritni temperaturën e zonës së nxehtë

E
Hapi 3. Llogaritja e temperaturës së sipërfaqes së komponentit të përfshirë në qarkun IVEP

Ne paraqesim sekuencën e llogaritjeve të nevojshme për të përcaktuar temperaturën e strehimit të komponentit të instaluar në modulin e nivelit të parë të ndarjes.

1. Përcaktoni koeficientin ekuivalent të përçueshmërisë termike të modulit në të cilin komponenti, për shembull një mikroqark, ndodhet për opsionet e mëposhtme:

në mungesë të zbarrave termike λ eq = λ P, ku λ P është përçueshmëria termike e materialit bazë të tabelës;

në prani të gomave që përçojnë nxehtësinë

G de λ w – përçueshmëria termike e materialit të gomës që përcjell nxehtësi; V P - vëllimi i tabelës së qarkut të printuar, duke marrë parasysh vëllimin e zbarrave termike; V w – vëllimi i zbarrave termike në tabelën e qarkut të printuar; A– faktori i mbushjes së sipërfaqes së tabelës së modulit me zbarra termike:

G
de S w – sipërfaqja totale e zënë nga zbarrat termike në tabelën e qarkut të printuar.

Në tabelë Figura 7 tregon parametrat termofizikë të disa materialeve.

2. Përcaktoni rrezen ekuivalente të trupit të mikroqarkut:

G
de S o IC – zona e bazës së mikroqarkullimit.

3. Llogaritni koeficientin e përhapjes së rrjedhës së nxehtësisë:

G
de α 1 dhe α 2 - koeficientët e transferimit të nxehtësisë në anën e parë dhe të dytë të tabelës së qarkut të printuar; për shkëmbimin natyral të nxehtësisë

δ P
– trashësia e tabelës së qarkut të printuar të modulit.

4. Ne përcaktojmë mbinxehjen e dëshiruar të sipërfaqes së trupit të mikrocirkut:

Ku NË Dhe M- vlerat konvencionale të futura për të thjeshtuar formën e regjistrimit: me një rregullim të njëanshëm të strehëve të mikroqarqeve në një tabelë të qarkut të printuar NË= 8,5π R 2 VT/K, M= 2; me rregullim të dyanshëm të shtëpizave NË= 0,M= 1;TE– koeficienti empirik: për paketat e mikroqarqeve, qendra e të cilave ndodhet në një distancë më të vogël se 3 nga skajet e tabelës së qarkut të printuar R,TE= 1,14; për paketat e mikroqarqeve, qendra e të cilave ndodhet në një distancë prej më shumë se 3 nga skajet e tabelës së qarkut të printuar R,TE= 1;TEα - koeficienti i transferimit të nxehtësisë nga rastet e mikroqarqeve përcaktohet sipas grafikut të paraqitur në Fig. 16; TE 1 dhe TE 0 – funksionet e modifikuara Bessel; N - numri i-x strehët e mikroqarqeve të vendosura në një distancë prej jo më shumë se 10/ m, pra r unë ≤ 10 m; Δ t c – mbinxehja mesatare vëllimore e ajrit në bllok:

P
ims i – fuqia e shpërndarë i mikroqarku i th; S ims i – sipërfaqja totale i th mikrocircuit δ z i është boshllëku midis mikroqarkut dhe pllakës λ z i është koeficienti i përçueshmërisë termike të materialit që mbush këtë boshllëk;

5. Përcaktoni temperaturën e sipërfaqes së trupit të mikroqarkut:

P
Algoritmi i mësipërm për llogaritjen e temperaturës së mikroqarkut mund të zbatohet për çdo komponent tjetër diskret të përfshirë në njësinë e furnizimit me energji dytësore. Në këtë rast, përbërësi diskret mund të trajtohet si një mikroqark me një burim lokal nxehtësie në pllakë, dhe vlerat përkatëse të parametrave gjeometrikë mund të futen në ekuacionet (60) - (63).

Artikulli i mëparshëm: Sa është shpejtësia e dritës Artikulli vijues: Lëkundjet harmonike Formula e fizikës së frekuencës së lëkundjeve