Определение размеров факела пламени

Вариант В. Максимум напротив центра нижнего среза факела.

Вариант Б. Максимум напротив центра факела.

Вариант А. Общий.

Доля излучаемой энергии, достигающая облучаемую точку. Расчет величины телесного угла.

Краевой эффект при конечных размерах стенки

Лучистая энергия, падающая на каждую точку облучаемой плоскости, складывается из потоков от противолежащей излучающей точки и потоков от всех других точек излучающей плоскости. В случае бесконечности плоскостей все точки облучаемой плоскости будут в одинаковых условиях и значение q_1-2 одинаково для любой облучаемой точки – эпюра облучения равномерна, краевой эффект не проявляется (рис. а).

При конечных размерах излучающей поверхности эпюра облучения приобретает неравномерность, выпуклость, за счет исключения потоков от исключенных частей излучающей плоскости (рис. б).

∞ ∞

∞ ∞

Рис. 1. Влияние краевого эффекта на неравномерность облучения

Схема плоской стенки применяется при оценке возможности возгорания облучаемых объектов. При этом факел пламени горящего объекта принимается плоским и прямоугольным, и решается задача о повышении температуры облучаемого объекта в критической точке, т.е. точке с наибольшей плотностью облучения, точке наиболее вероятного возгорания.

Прямоугольник факела разделим на четыре составляющих прямоугольника и рассмотрим один из них с размерами a x b .

Выберем исследуемую точку на нормали к одной из вершин этого прямоугольника на расстоянии r от факела.

Будем считать, что доля энергии, которая достигнет исследуемую точку, пропорциональна телесному углу, образованному лучами, исходящими из этой точки и направленными к вершинам прямоугольника a x b .[16] (См. схемы на рис.2.).

а) б)

Рис. 2. Расчетная схема для определения значения y‘ .

Обозначим величину телесного угла к вершинам элементарного прямоугольника a , тогда по формуле сферической геометрии

,

а доля этого угла в полусферическом излучении равна Y’:

т.е. расчет может производиться по новым переменным b/a и r/a.Значения Y’ в зависимости от значений этих новых переменных и при b>a приведены в таблице 5.2.1. и на рисунке 5.2.1.

Таблица 5.2.1.

Значения величины (10000 Y’₁₂)

(b/a ≥ 1).

Доля излучаемой энергии, достигающая облучаемую точку. Расчетные варианты.

Все четыре прямоугольника, на которые делится факел, имеют разные размеры, т.е. a_i x b_i, i=1,2,3,4. Тогда доля излучаемой энергии, достигающая облучаемую точку, рассчитывается по формуле

Y = Y’(b₁/ a₁ ; r₁/a₁) + Y’(b₂/ a₂ ; r₂/a₂) +Y’(b₃/ a₃ ; r₃/a₃) +Y’(b₄/ a₄ ; r₄/a₄)

Вариант используется для случаев, когда на облучаемом объекте имеется точка, находящаяся напротив геометрического центра факела пламени, т.е. a_i = а, b_i=b при всех i=1,2,3,4

Y = 4Y’(b/ a ; r/a)

Вариант используется для случаев, когда на облучаемом объекте исследуется точка, находящаяся напротив центра нижнего среза факела пламени, т.е. два соседних горизонтальных прямоугольника имеют нулевую высоту (случай б) на рис. 2).:

Y = 2Y’(b/ a ; r/a) .

Формула лучистого теплообмена в плоской стенке с конечными размерами.

С учетом рассмотренных условий и методики их учета, полученная в п.п. 3, 4 формула приобретает вид:

вт/м²

Правила определения размеров прямоугольной площадки, условно за­меняющей пламя, зависят от типа горящего объекта. Рассмотрим некоторые из них.

Дата добавления: 2014-02-28; просмотров: 396; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!