(1)傳熱系數和傳熱熱阻 工程中常遇到熱量從固體壁面一側的高溫流體,通過(guò)固體壁傳遞給另一側低溫流體的過(guò)程,稱(chēng)為傳熱過(guò)程。
如圖1M411042所示,假設傳熱過(guò)程處于穩態(tài),熱流方向與壁面垂直。傳熱的熱流量基本汁算式: Q=k(tl―t2)A 才由 6―J《執蔡搟 傳熱系數k:即單位時(shí)間、單位壁面積上,冷熱流體間每單位溫度差可傳遞的熱量。
A值能反映傳熱過(guò)程的強弱。 傳熱過(guò)程的熱阻是冷、熱流體的換熱熱阻及壁的導熱熱阻之和,與傳熱系數互為倒數關(guān)系。
對于換熱器,傳熱系數k值越大,傳熱熱阻R值越小,傳熱就越好;對于熱力管道的保溫,傳熱系數K值越小,傳熱熱阻及值越大,保溫性能越好。 (2)增強傳熱的主要途徑 擴展傳熱面。
改變流動(dòng)狀況。 在流體中加入添加劑。
改變換熱表面狀況。 小直徑管代替大直徑管,用橢圓管代替圓管提高表面傳熱系數。
改變能量傳遞方式 靠外力強化換熱: (3)削弱傳熱的主要途徑 在冷熱設備上包裹絕熱材料的保溫措施。 將熱設備的外殼制成真空夾層 改變表面的輻射特性 附加抑制對流的元件例如: 在保溫材料的表面或內部添加憎水劑。
影響輻射傳熱的主要因素有哪些?溫度、黑度、角系數(幾何位置)、面積大小、中間介質(zhì)傳熱過(guò)程有哪三種基本方式?直接接觸式,間壁式,蓄熱式物體在向外發(fā)射輻射能的同時(shí),也會(huì )不斷地吸收周?chē)渌矬w發(fā)射的輻射能,并將其重新轉變?yōu)闊崮埽@種物體間相互發(fā)射輻射能和吸收輻射能的傳熱過(guò)程稱(chēng)為輻射傳熱。
若輻射傳熱是在兩個(gè)溫度不同的物體之間進(jìn)行,則傳熱的結果是高溫物體將熱量傳給了低溫物體,若兩個(gè)物體溫度相同,則物體間的輻射傳熱量等于零,但物體間輻射和吸收過(guò)程仍在進(jìn)行。研究熱輻射規律,對于爐內傳熱的合理設計十分重要,對于高溫爐操作工的勞動(dòng)保護也有積極意義。
當某系統需要保溫時(shí),即使此系統的溫度不高,輻射傳熱的影響也不能忽視。如保溫瓶膽鍍銀,就是為了減少由輻射傳熱造成的熱損失。
輻射傳熱主要受三個(gè)因素的制約:
①煙氣與制品的溫度差;
②煙氣與制品接觸的面,
③煙氣的輻射能力。為了強化輻射傳熱的效率,也就要從這幾個(gè)方面去考慮,從而采取相應的措施。
從第一個(gè)因素中,我們可以想到,如果提高煙氣的溫度,也就是增大了煙氣與制品的溫度差,這對輻射傳熱是有好處的。但從實(shí)際應用的角度看,提高煙氣的溫度,就勢必要增加燃料的消耗量,這對降低產(chǎn)品成本、節約燃耗不利。同時(shí),要提高煙氣溫度,燃燒室的溫度也必然要相應提高。燃燒室溫度的提高,勢必會(huì )加劇燃燒室耐火材料的損壞,縮短其壽命。所以,用提高煙氣溫度的辦法來(lái)強化輻射傳熱,在實(shí)際生產(chǎn)中不常采用。但隨著(zhù)快速燒成問(wèn)題的提出,這個(gè)問(wèn)題又很自然地提到議事日程上來(lái)了。因為推車(chē)速度加快了,單位時(shí)間內進(jìn)窯的制品多了,為了使這么多產(chǎn)品達到規定的燒成溫度,完成其一系列物理化學(xué)變化,這就要求燃燒室在單位時(shí)間內提供更多的熱量,也就是要提高爐子的空間熱強度。爐子的空間熱強度提高了,從燃燒室進(jìn)入窯道內的煙氣的溫度也就必然有所提高。但這個(gè)辦法,只能在燃燒室耐火材料容許的范圍內采用,故目前還有一定的局限。以后隨著(zhù)耐火材料質(zhì)量的提高,快速燒成研究的進(jìn)展,就可以在這個(gè)方面多做點(diǎn)文章。第二個(gè)影響因素,人們也已經(jīng)在生產(chǎn)實(shí)踐中采用。例如,通過(guò)合理裝車(chē)、適當稀碼、使火道暢通,從而增大煙氣與制品的接觸面積,以強化輻射傳熱。第三個(gè)影響因素,也已應用于生產(chǎn)實(shí)踐。例如,在隧道窯設計中,燒成帶的尺寸一般都比預熱、冷卻帶大,其目的之一就在于增加氣體輻射層厚度,提高煙氣的輻射率。同時(shí),使煙氣中的CO2、水蒸氣、游離碳素等固體,微粒的含量增加,也可以提高煙氣的輻射率。
1、吸收作用
大氣對太陽(yáng)輻射的吸收具有選擇性。對流層大氣中的水汽和二氧化碳吸收紅外線(xiàn),平流層中的臭氧吸收紫外線(xiàn)。
2、反射作用
大氣中的云層和顆粒較大的塵埃主要對可見(jiàn)光具有反射作用,會(huì )將一部分太陽(yáng)輻射反射到宇宙中去,這種反射無(wú)選擇性。云層越厚,反射作用越強。
3、散射作用
空氣分子和微塵把太陽(yáng)輻射向四面八方散射開(kāi)來(lái),使一部分太陽(yáng)輻射不能到達地面,從而削弱了太陽(yáng)輻射。大氣對太陽(yáng)輻射的散射作用具有選擇性。
擴展資料:
經(jīng)過(guò)大氣削弱之后到達地面的太陽(yáng)直接輻射和散射輻射之和稱(chēng)為太陽(yáng)總輻射。就全球平均而言,太陽(yáng)總輻射只占到達大氣上界太陽(yáng)輻射的45%。總輻射量隨緯度升高而減小,隨高度升高而增大。一天內中午前后最大,夜間為0;一年內夏大冬小。
太陽(yáng)輻射能在可見(jiàn)光線(xiàn)(0.4~0.76μm)、紅外線(xiàn)(>0.76μm)和紫外線(xiàn)(<0.4μm)分別占50%、43%和7%,即集中于短波波段,故將太陽(yáng)輻射稱(chēng)為短波輻射。
參考資料來(lái)源:百度邊框-大氣削弱作用
參考資料來(lái)源:百度百科-太陽(yáng)輻射
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