Тепловое излучение.
Для определения плотности теплового потока с поверхности тела за счет излучения используется закон Стефана-Больцмана. Закон был установлен опытным путем Стефаном и обоснован теоретически Больцманом. Он устанавливает зависимость плотности потока по всем направлениям собственного интегрального излучения от температуры.
, (2.10)
где σо называется постоянной Стефана-Больцмана и равна 5,67·10-8 Вт/(м2·К4). Уравнение (2.10) носит название закона Стефана-Больцмана.
В технических расчетах этот закон применяется в более удобной форме
, (2.11)
где со – коэффициент излучения абсолютно черного тела, со=σо·108=5,67Вт/(м2·оК4).
Строго закон Стефана-Больцмана справедлив только для абсолютно черного тела. Однако опыты показывают, что этот закон может быть применен и к реальным телам. В этом случае он принимает вид:
. (2.12)
Коэффициент с для различных тел может быть различным и может изменяться от 0 до 5,67.
Сопоставляя плотность потока собственного излучения тела с плотностью потока излучения абсолютно черного тела при той же температуре, получаем другую характеристику тела, которая называется степенью черноты ε.
. (2.13)
Значение ε изменяется в пределах от 0 до 1. Зная ε, легко подсчитать поток собственного излучения Е. В этом случае уравнение (11) запишется:
. (2.14)
Плотность теплового излучения с поверхности реального тела определится
, (2.15)
где и – температура стенки и окружающей среды, соответственно, К.
Приложение 1
Теплофизические свойства материалов
Материал
| , кг/м3
| , Вт/(м2×°С)
| с, Дж/(кг×°С)
| Алюминий
|
|
|
| Медь
|
|
|
| Железо
|
|
|
| Полиэтилен
|
| 0,3
|
| ПВХ
|
| 0,17
|
| Резина
|
| 0,16
|
|
Приложение 2
Значение m для пластины
Bi
|
|
|
|
|
|
|
| 1,076804
| 3,643569
| 6,578278
| 9,629562
| 12,72231
| 15,83361
| 2,2
| 1,105181
| 3,680383
| 6,604738
| 9,648929
| 12,73741
| 15,84593
| 2,4
| 1,13049
| 3,715279
| 6,630431
| 9,668102
| 12,75237
| 15,85815
| 2,6
| 1,153499
| 3,748258
| 6,655548
| 9,686988
| 12,76727
| 15,87033
| 2,8
| 1,173439
| 3,778936
| 6,68009
| 9,705683
| 12,78199
| 15,88245
|
| 1,191846
| 3,808847
| 6,703866
| 9,724089
| 12,79666
| 15,89453
| 3,2
| 1,209486
| 3,836457
| 6,727258
| 9,742112
| 12,81113
| 15,90652
| 3,4
| 1,225592
| 3,8633
| 6,749883
| 9,759944
| 12,82551
| 15,9184
| 3,6
| 1,239397
| 3,888609
| 6,77174
| 9,777584
| 12,8398
| 15,9302
| 3,8
| 1,252435
| 3,912385
| 6,793215
| 9,79484
| 12,85379
| 15,94199
|
| 1,263939
| 3,935393
| 6,813923
| 9,811905
| 12,86779
| 15,95359
| 4,2
| 1,27621
| 3,956867
| 6,834247
| 9,828586
| 12,8816
| 15,96519
| 4,4
| 1,286947
| 3,977575
| 6,853804
| 9,845075
| 12,89521
| 15,97669
| 4,6
| 1,296151
| 3,997516
| 6,872978
| 9,861181
| 12,90863
| 15,9881
| 4,8
| 1,305354
| 4,015923
| 6,891385
| 9,877287
| 12,92205
| 15,99941
|
| 1,314557
| 4,033562
| 6,909791
| 9,892626
| 12,93528
| 16,01073
|
Приложение 3
Значение m для цилиндра
Bi
|
|
|
|
|
|
|
| 1,599429
| 4,290966
| 7,288385
| 10,36583
| 13,47188
| 16,59103
| 2,2
| 1,645618
| 4,32846
| 7,313691
| 10,38435
| 13,48637
| 16,60289
| 2,4
| 1,686895
| 4,36442
| 7,338535
| 10,40269
| 13,50077
| 16,61471
| 2,6
| 1,724198
| 4,398826
| 7,362921
| 10,42085
| 13,51508
| 16,62648
| 2,8
| 1,757992
| 4,431831
| 7,386834
| 10,43883
| 13,52931
| 16,63819
|
| 1,788628
| 4,463359
| 7,41027
| 10,4566
| 13,54344
| 16,64985
| 3,2
| 1,816693
| 4,493561
| 7,433206
| 10,47417
| 13,55746
| 16,66146
| 3,4
| 1,842418
| 4,522444
| 7,455667
| 10,49152
| 13,57138
| 16,673
| 3,6
| 1,866039
| 4,550092
| 7,477646
| 10,50868
| 13,58519
| 16,68449
| 3,8
| 1,887906
| 4,576544
| 7,499113
| 10,52558
| 13,5989
| 16,69591
|
| 1,908135
| 4,601878
| 7,520072
| 10,54229
| 13,61248
| 16,70727
| 4,2
| 1,926845
| 4,626071
| 7,540575
| 10,55875
| 13,62594
| 16,71855
| 4,4
| 1,944151
| 4,649284
| 7,560555
| 10,57499
| 13,63928
| 16,72977
| 4,6
| 1,960522
| 4,671485
| 7,580071
| 10,59101
| 13,65249
| 16,74092
| 4,8
| 1,975606
| 4,692778
| 7,59911
| 10,60676
| 13,66559
| 16,75199
|
| 1,989756
| 4,713154
| 7,617707
| 10,6223
| 13,67856
| 16,76298
|
Приложение 4
Значение m для шара
Bi
|
|
|
|
|
|
|
| 2,02869
| 4,913149
| 7,978665
| 11,08554
| 14,20744
| 17,33638
| 2,2
| 2,091583
| 4,950252
| 8,002826
| 11,10324
| 14,22134
| 17,34782
| 2,4
| 2,14834
| 4,986109
| 8,02665
| 11,12081
| 14,2352
| 17,35923
| 2,6
| 2,199728
| 5,020911
| 8,050187
| 11,13823
| 14,24898
| 17,37061
| 2,8
| 2,246515
| 5,054467
| 8,07334
| 11,15554
| 14,26271
| 17,38194
|
| 2,288699
| 5,087064
| 8,096159
| 11,1727
| 14,27635
| 17,39323
| 3,2
| 2,327816
| 5,118319
| 8,118593
| 11,18972
| 14,28994
| 17,4045
| 3,4
| 2,363864
| 5,148615
| 8,140644
| 11,20654
| 14,30341
| 17,41572
| 3,6
| 2,396845
| 5,177568
| 8,162312
| 11,22318
| 14,31683
| 17,42686
| 3,8
| 2,427525
| 5,205947
| 8,183596
| 11,23967
| 14,33016
| 17,43796
|
| 2,455903
| 5,232792
| 8,204496
| 11,25606
| 14,34339
| 17,44903
| 4,2
| 2,481981
| 5,259253
| 8,225013
| 11,27217
| 14,35648
| 17,46001
| 4,4
| 2,506525
| 5,28418
| 8,245147
| 11,28818
| 14,36947
| 17,47099
| 4,6
| 2,529534
| 5,308341
| 8,264705
| 11,3039
| 14,38241
| 17,48182
| 4,8
| 2,55101
| 5,33135
| 8,284072
| 11,31944
| 14,39526
| 17,49265
|
| 2,570952
| 5,35436
| 8,303055
| 11,33478
| 14,40791
| 17,50339
|
Приложение 5.
Теплофизические свойства сухого воздуха
| , кг/м3
| ,
кДж/(кг×°С)
| ,
Вт/(м2×°С)
| ,
Па×с
|
| 1,293
| 1,005
| 2,44
| 17,2
|
| 1,247
| 1,005
| 2,51
| 17,6
|
| 1,205
| 1,005
| 2,59
| 18,1
|
| 1,165
| 1,005
| 2,67
| 18,6
|
| 1,128
| 1,005
| 2,76
| 19,1
|
| 1,093
| 1,005
| 2,83
| 19,6
|
| 1,060
| 1,005
| 2,9
| 20,1
|
| 1,029
| 1,009
| 2,96
| 20,6
|
| 1,000
| 1,009
| 3,05
| 21,1
|
| 0,972
| 1,009
| 3,13
| 21,5
|
| 0,946
| 1,009
| 3,21
| 21,9
|
| 0,898
| 1,009
| 3,34
| 22,8
|
| 0,854
| 1,013
| 3,49
| 23,7
|
| 0,815
| 1,017
| 3,64
| 24,5
|
| 0,779
| 1,022
| 3,78
| 25,3
|
| 0,746
| 1,026
| 3,93
| 26,0
|
| 0,674
| 1,038
| 4,27
| 27,4
|
| 0,615
| 1,047
| 4,60
| 29,7
|
| 0,566
| 1,059
| 4,91
| 31,4
|
| 0,524
| 1,068
| 5,21
| 33,0
|
| 0,456
| 1,093
| 5,74
| 36,2
|
Приложение 6.
Теплофизические свойства воды
| , кг/м3
| ,
кДж/(кг×°С)
| ,
Вт/(м2×°С)
| ,
Па×с
| ,
1/К
|
| 999,9
| 4,212
| 0,56
|
| -0,63
|
| 999,7
| 4,191
| 0,58
|
| 0,70
|
| 998,2
| 4,183
| 0,597
|
| 1,82
|
| 995,7
| 4,174
| 0,612
| 801,5
| 3,21
|
| 992,2
| 4,174
| 0,627
| 653,3
| 3,87
|
| 988,1
| 4,174
| 0,640
| 549,4
| 4,49
|
| 983,1
| 4,179
| 0,650
| 469,9
| 5,11
|
| 977,8
| 4,187
| 0,662
| 406,1
| 5,70
|
| 971,8
| 4,195
| 0,669
| 355,1
| 6,32
|
| 965,3
| 4,208
| 0,676
| 314,9
| 6,95
|
| 958,4
| 4,220
| 0,684
| 282,5
| 7,52
|
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|