Теплообмен излучением при наличии экранов

Для усиления лучевого теплообмена необходимо увеличить степень черноты тел, используя шероховатые, грубо обработанные поверхности.

Для уменьшения лучевых потоков поверхности тел выполняют зеркально гладкими. Если этого недостаточно, между излучающими телами устанавливаются непрозрачные металлические поверхнос­ти - экраны. Рассмотрим два случая:

а) теплообмен без экрана:

.

Рис 8

б) теплообмен с экраном:

Предположим, что экран изготов­лен из того же материала и с той же чистотой обработки, что и излучающие поверхности, т.е.

₁ = ₂ = _Э.

В этом случае, значение _ПРИВ будет одинаково для всех луче­вых потоков

(8) (9)

Рис. 9.

В установившемся режиме теплообмена температура экрана T_Э устанавливается какой-то средней между T₁ и T₂, и постоян­ной во времени. При этом q_1-Э=q_Э-2. Приравнивая (8) и (9) получаем:

.

Подставим полученное выражение в зависимость (7)

. (10)

Сравнивая выражения (10) и (7) получаем, что наличие одного экрана той же степени черноты, что и излучающие поверхности, уменьшает результирующий лучевой поток в 2 раза:

.

В технике часто используется несколько экранов с малой сте­пенью черноты (с большой отражательной способностью). Для n экранов:

. (11)