Труба горячего воздуховода наружным диаметром d1=160 мм для уменьшения теплопотерь помещена в цилиндрический кожух

Труба горячего воздуховода наружным диаметром d1=160 мм для уменьшения теплопотерь помещена в цилиндрический кожух внутренним диаметром d2=200 мм. Между трубой и кожухом находится спокойный воздух. Температура наружной поверхности воздуховода t1=90 ˚С и температура внутренней поверхности кожуха t2=30 ˚С. Рассчитать теплопотери через цилиндрическую прослойку воздуха для 1 м длины воздуховода (ql,Втм). Учесть теплообмен излучением между поверхностями воздуховода и кожуха, приняв степени черноты ε1=0,94, ε2=0,532.

Поток результирующего излучения в замкнутой системе, состоящей из двух серых поверхностей, разделенных диатермичной средой, рассчитывают по формуле:
Q1=-Q2=εпр×σ0×T24-T14×φ21×F2
где Т - абсолютная температура поверхности теплообмена, К; F - площадь поверхности теплообмена, м2; φ12 и φ21 - угловые коэффициенты излучения соответственно с первого тела на второе и со второго тела на первое; εпр - приведенная степень черноты в системе двух тел.
Приведенную степень черноты в замкнутой системе радиационного теплообмена, состоящей из двух серых тел, рассчитываем по формуле:
εпр=11+1ε1-1×φ12+1ε2-1×φ21
где φ12=1; φ21=F1F2.
Тогда получаем:
Q=σ0×F1×T14-T241ε1+F1F2×1ε2-1
Определяем площади поверхности паропровода и канала, участвующие в теплообмене, м2.
F1=π×d1×l=3,14×0,16×l=0,5024×l
F2=π×d2×l=3,14×0,2×l=0,628×l
Тогда теплопотери через цилиндрическую прослойку воздуха для 1 м длины воздуховода:
ql=σ0×π×d1×T14-T241ε1+π×d1π×d2×1ε2-1,Втм
ql=5,67×10-8×3,14×0,16×3634-303410,94+0,160,2×10,532-1=144Втм