Паропровод, имеющий наружный диаметр d1=0,1 м и температуру внешней поверхности t1, проложен в закрытом

Паропровод, имеющий наружный диаметр d1=0,1 м и температуру внешней поверхности t1, проложен в закрытом кирпичном канале квадратного сечения. Высота и ширина канала δ, температура его внутренней поверхности t3=30 ºС. Степень черноты поверхности паропровода ε1=0,8 и поверхности канала ε3=0,9. Определить тепловые потери за счет излучения с единицы длинны неизолированного паропровода. Во сколько раз уменьшатся тепловые потери, если паропровод будет окружен защитным экраном из листовой стали диаметром d2=0,2 м со степенью черноты ε2=0,6? Исходные данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 13. Таблица 13 Последняя цифра шифра t1, °C Предпоследняя цифра шифра δ, м 8 350 8 1,3

1.Вычислим абсолютные значения температур на поверхности трубопровода и канала:
Т1=t1+273=350+273=623К
Т2=t2+273=30+273=303К
2.Определим площади поверхности 1м. трубопровода 1м. канала:
F1=π*d*l=3,14*0,1*1=0,314(м2)
F2=2*(А*В)*l=2*(1,3*1,3)*l =3,38(м2)
3. Паропровод, уложенный в закрытом канале, можно рассматривать как систему двух тел, одно из которых находится внутри другого . Лучистый тепловой поток Q1-3, Вт/м, с поверхности участка неизолированной трубы длинной 1 м на стенки канала выражается формулой:
где С0 = 5,67 Вт/(м2·К4) – коэффициент излучения абсолютно черного тела;
Q1-2=3,14*0,1*5,67*(6,234-3,034)/(1/0,8+0,314*0,1/3,38/0,9)= 2008,99(Вт)
Во сколько раз уменьшатся тепловые потери, если паропровод будет окружен защитным экраном из листовой стали диаметром d2=0,2 м со степенью черноты ε2=0,6?
εn1=1/(1/0,6+0,2/0,1)*(1/0,8-1)= 0,0682
Fэ=π*d*l=3,14*0,2*1=0,628(м2)
F2=3,38(м2)
εn2=1/(1/0,6+0,628/3,38)*(1/0,9-1)= 0,06
Т1=623К
Т2=303К
4.Определим значения абсолютной температуры экрана:
Тэ=(0,0682*6234/0,1282+0,06*3034/0,1282)1/4=538,492(К)
Q1-2=3,14*0,2*5,67*(5,384-3,034)/(1/0,6+0,628*0,1/3,38/0,9)= 1590,101(Вт)
Во сколько раз уменьшатся тепловые потери?
Δ=2008,99/1590,101=1,26
Тепловые потери уменьшились в 1,26 раза.

. Лучистый тепловой поток Q1-3, Вт/м, с поверхности участка неизолированной трубы длинной 1 м на стенки канала выражается формулой:
где С0 = 5,67 Вт/(м2·К4) – коэффициент излучения абсолютно черного тела;
Q1-2=3,14*0,1*5,67*(6,234-3,034)/(1/0,8+0,314*0,1/3,38/0,9)= 2008,99(Вт)
Во сколько раз уменьшатся тепловые потери, если паропровод будет окружен защитным экраном из листовой стали диаметром d2=0,2 м со степенью черноты ε2=0,6?
εn1=1/(1/0,6+0,2/0,1)*(1/0,8-1)= 0,0682
Fэ=π*d*l=3,14*0,2*1=0,628(м2)
F2=3,38(м2)
εn2=1/(1/0,6+0,628/3,38)*(1/0,9-1)= 0,06
Т1=623К
Т2=303К
4.Определим значения абсолютной температуры экрана:
Тэ=(0,0682*6234/0,1282+0,06*3034/0,1282)1/4=538,492(К)
Q1-2=3,14*0,2*5,67*(5,384-3,034)/(1/0,6+0,628*0,1/3,38/0,9)= 1590,101(Вт)
Во сколько раз уменьшатся тепловые потери?
Δ=2008,99/1590,101=1,26
Тепловые потери уменьшились в 1,26 раза.