Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Hő- és Áramlástan Dr. Író Béla Gépszerkezettan és Mechanika Tanszék Hősugárzás.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Hő- és Áramlástan Dr. Író Béla Gépszerkezettan és Mechanika Tanszék Hősugárzás."— Előadás másolata:

1 Hő- és Áramlástan Dr. Író Béla Gépszerkezettan és Mechanika Tanszék Hősugárzás

2 Hő- és Áramlástan Dr. Író Béla SZE-MTK Általános Gépészeti Tanszék Hősugárzás alapfogalmak Elektromágneses sugárzás: az elektromos és a mágneses térerősség időbeni változásának tovaterjedése. Az elektromos térerősség, a mágneses térerősség és a terjedési irány jobbsodrású, derékszögű vektorrendszert alkot. Elektromágneses hullámokat egy test részbe: átengedi (átengedési tényező D  1), visszaveri (visszaverődési tényező R  1), elnyeli (abszorpciós, elnyelési tényező a  1). a+R+D=1 Közvetítő anyag illetve közeg nélküli hőterjedési jelenség. (elektromágneses sugárzás)

3 Hő- és Áramlástan Dr. Író Béla SZE-MTK Általános Gépészeti Tanszék Abszolút fekete test: a ráeső összes sugárzást elnyeli (a=1). Az abszolút fekete test sugárzása: minden hullámhosszon végez kisugárzást ( a színkép folytonos!). A Planck törvény Hősugárzás Az abszolút fekete test A ‘T’ hőmérsékletű abszolút fekete test által valamely ‘ ’ hullámhosszon mutatott sugárzásintenzitásról.

4 Hő- és Áramlástan Dr. Író Béla SZE-MTK Általános Gépészeti Tanszék Hősugárzás Az abszolút fekete test (  ) I o (W/m 3 ) T1T1 T 2 >T 1 T 3 >T 2 Wien-féle eltolódási törvény Iomax A hőmérséklet növekedésével a maximális sugárzásintenzitáshoz tartozó hullámhossz csökken!

5 Hő- és Áramlástan Dr. Író Béla SZE-MTK Általános Gépészeti Tanszék Szürke test – Szürke sugárzás A sugárzása minden hullámhosszon folytonos. A sugárzásintenzitása (I) minden hullámhosszon az abszolút fekete test sugárzásintenzitásának ‘  ’ szorosa. a szürke test feketeségi foka (  ), mindig kisebb mint 1.

6 Hő- és Áramlástan Dr. Író Béla SZE-MTK Általános Gépészeti Tanszék Stefan-Boltzmann törvény c o =5,767 (W/m 2 ·K 4 ) az abszolút fekete test sugárzási tényezője. A felületegység által kisugárzott energia (sugárzó képesség) az abszolút hőmérséklet negyedik hatványával arányos ε a test feketeségi foka. A test feketeségi fokának és az abszolút fekete test sugárzási tényezőjének szorzata a test sugárzási tényezője.

7 Hő- és Áramlástan Dr. Író Béla SZE-MTK Általános Gépészeti Tanszék A Kirchoff törvény Szürke test Abszolút fekete test E EoEo E o ·(1-a) Eo·aEo·a T ToTo ha T=T o termikus egyensúly áll fenn, azaz q=0 A szürke test hőmérlege Bármely test sugárzóképességének és elnyelési tényezőjének hányadosa azonos, éppen az abszolút fekete test sugárzóképességével egyenlő!

8 Hő- és Áramlástan Dr. Író Béla SZE-MTK Általános Gépészeti Tanszék A Lambert törvény r=1 dd n  dA2dA2 dA1dA1 dd a sugárzó felületelem normálisa irányába kisugárzott energia, a besugárzott felületelemhez tartozó térszög és a sugárzás valamint a felületi normális által bezárt szög cosinusának szorzatával egyenlő! Valamely felületelem által egy másik felületelem irányába kisugárzott energia   sugárzási tényező

9 Hő- és Áramlástan Dr. Író Béla SZE-MTK Általános Gépészeti Tanszék Sugárzásos hőcsere párhuzamos felületek között Általános feltételek: a felületek egymástól mért távolsága az egyéb méretekhez képest kicsi! a két test között lévő közeg teljesen áteresztő.

10 Hő- és Áramlástan Dr. Író Béla SZE-MTK Általános Gépészeti Tanszék Sugárzásos hőcsere párhuzamos felületek között E2E2 T2T2 T1T1 R 2 =(1-a 2 )(E 1 +R 1 ) E1E1 R 1 =(1-a 2 )(E 2 +R 2 ) R2R2 R1R1 A 1 =a 1 (E 2 +R 2 ) A 2 =a 2 (E 1 +R 1 ) Felhasználva, hogy a Kirchoff-törvény szerint és A két párhuzamos felület között kicserélt hőmennyiség A Stefan-Boltzmann-törvény szerint lehet behelyettesíteni E 1 és E 2 helyébe

11 Hő- és Áramlástan Dr. Író Béla SZE-MTK Általános Gépészeti Tanszék Sugárzásos hőcsere párhuzamos felületek között Ahol redukált feketeségi fok

12 Hő- és Áramlástan Dr. Író Béla SZE-MTK Általános Gépészeti Tanszék Sugárzási kölcsönhatás zárt térben Az A 2 jelű felület az A 1 jelűt teljesen körül veszi! A két test között lévő közeg teljesen áteresztő. redukált sugárzási tényező

13 Hő- és Áramlástan Dr. Író Béla SZE-MTK Általános Gépészeti Tanszék Sugárzásos hőcsere gáz és szilárd felület között redukált feketeségi fok gg a vízgőzre kb. 1 bar nyomáson 0,8 CO 2 -re 0,22

14 Hő- és Áramlástan Dr. Író Béla SZE-MTK Általános Gépészeti Tanszék Sugárzásos hőcsere világító láng és szilárd felület között Az ‘L’ index a lángra a ‘f’ index a szilárd felületre utal!

15 Hő- és Áramlástan Dr. Író Béla SZE-MTK Általános Gépészeti Tanszék A világító láng feketeségi foka A láng neme Nem világító gázláng és az antracit lánga réteges elégetés esetén ………………………………………………………………. Antracitpor világító lángja ………………………………………… Sovány szenek világító lángja …………………………………… Illó anyagokban gazdag kőszenek, barnaszenek, stb. világító lángja rétegben vagy poralakban történő elégetés esetén …… Nyersolaj világító lángja …………………………………………... LL 0,40 0,45 0,60 0,70 0,85

16 Hő- és Áramlástan Dr. Író Béla SZE-MTK Általános Gépészeti Tanszék Sugárzásos hőátadás sugárzás a hőátadás mintájára

17 Hő- és Áramlástan Dr. Író Béla SZE-MTK Általános Gépészeti Tanszék Ellenőrző kérdések (1) 1.Hogyan definiálható az abszolút fekete test? 2.Miről szól a Wien-féle eltolódási törvény? 3.Mit értünk folytonos színkép alatt? 4.Miben hasonlít és miben különbözik az abszolút fekete test és a szürke test? 5.Írja fel egy szürke test által kisugárzott összes energia meghatározására szolgáló Stefan-Boltzmann-törvényt! Fűzzön magyarázatot a felírt összefüggéshez! 6.Mi az oka, hogy a Stefan-Boltzmann-törvényben az abszolút hőmérséklet 100-ad része szerepel? 7.Milyen összefüggés van egy test emissziós (sugárzási) tényezője és abszorpciós tényezője között? 8.Miről szól a sugárzásos hőterjedés Kirchoff-törvénye? 9.Milyen viszonyban van egymással egy felületelem által kisugárzott összes energia és a felületelem normálisa irányába kisugárzott energia mennyisége?

18 Hő- és Áramlástan Dr. Író Béla SZE-MTK Általános Gépészeti Tanszék Ellenőrző kérdések (2) 10.Mitől függ egy felület által egy másik irányába kisugárzott energia mennyisége a Lambert-törvény szerint? 11.Hogyan számítható ki a párhuzamos felületek között sugárzás útján kicserél hőmennyiség? 12.Mi a különbség valamely test esetén annak sugárzási tényezője és feketeségi foka között? 13.Mit értünk sugárzásos hőátadási tényező alatt?


Letölteni ppt "Hő- és Áramlástan Dr. Író Béla Gépszerkezettan és Mechanika Tanszék Hősugárzás."

Hasonló előadás


Google Hirdetések