Теплообмен излучением. Теплоэнергетические установки

Анализ теплоэнергетической установки и, в частности, ее цикла имеет своей целью определить эффективность работы установки и раскрыть возможности ее повышения. 

Детали теплоэнергетических установок длительное время могут работать с уже возникшими и непрерывно развивающимися термоусталостными повреждениями, поэтому при определении их работоспособности наряду с числом циклов до появления трещины необходимо знать интенсивность роста термоусталостных трещин. 

Анализ теплоэнергетической установки с помощью системы коэффициентов полезного действия основан на законе сохранения и превращения энергии, иначе - на первом начале термодинамики. Он не учитывает, что теплота и работа не равноценны и что теплота различного потенциала имеет различную ценность. 

Для теплоэнергетических установок, особенно высокого давления, большое значение имеет также измерение содержания кислорода, растворенного в воде или в конденсате пара. ]

Автоматизация теплоэнергетических установок в основном относится ко второй стадии, ибо протекающие в них процессы в значительной мере механизированы. 

Для крупных теплоэнергетических установок ( энергетические блоки), при нормальной их эксплуатации, перспективно применение одновременно с локальными системами информационных вычислительных машин. На пусковых режимах уже теперь целесообразно использование управляющих машин. 

К теплоэнергетическим установкам ПП относятся: котельные, двигатели внутреннего сгорания, теплообменные аппараты, высокотемпературные теплотехнологические установки. 

В теплоэнергетических установках для эффективного сжигания топлива применяются различные камеры сгорания и топочные устройства. Для интенсификации процессов смешения в них используются струйные течения. Скорость движения воздуха в струях зависит от перепада давления на стенках жаровой трубы камеры сгорания или в топочном устройстве. Величина перепада давления ограничена, так как от его значения существенно зависят гидравлические потери. Интенсифицировать процесс массообмена можно за счет увеличения перепада давления, но при этом еще более возрастает цена турбулизации, так как придется учитывать дополнительные затраты энергии на увеличение перепада давления. Следовательно, при таком способе интенсификации обязательно возникнет кризис способа смещения, когда при определенных условиях положительный эффект от интенсификации будет компенсирован отрицательным эффектом дополнительных затрат энергии. 

Заключение

Тепловое излучение — электромагнитное излучение, возникающее за счёт внутренней энергии тела. Имеет сплошной спектр, максимум которого зависит от температуры тела. При остывании последний смещается в длинноволновую часть спектра. Тепловое излучение имеет нагретый металл, земная атмосфера, белый карлик.

Примером механизма, приводящего к тепловому излучению может служить тормозное излучение или ударное возбуждение атомных уровней с последующим высвечиванием. Характерной чертой является то, что при усреднении коэффициента излучения по максвелловскому распределению, начиная с энергий hν~kT, в спектре начинается экспоненциальный завал.

В случае, если излучение находится в термодинамическом равновесии с веществом, то такое излучение называется равновесным. Спектр такого излучения эквивалентен спектру абсолютно черного тела и описывается законом Планка. Однако в общем случае тепловое излучение не находится в термодинамическом равновесии с веществом, таким образом более горячее тело остывает, а более холодное наоборот нагревается. Спектр такого излучения определяется законом Кирхгофа.

Список литературы

1. Шаров, Ю.И. Теплопередача. Часть 1 / В.С. Чередниченко, А.И. Алеферов, Ю.И. Шаров и др. – Новосибирск : НГТУ. – 2007, - 231 с.
2. Шаров Ю.И. Оборудование тепловых электростанций – проблемы и перспективы / Ю.И. Шаров. – Новосибирск : НГТУ. – 2002, – 122 с.  
3. Шаров, Ю.И. Газовые смеси и теплоемкости. Методические указания / Ю.И. Шаров. – Новосибирск : НГТУ, 1999. – 15 с.
4. Шаров, Ю.И. Техническая термодинамика и основы теплопередачи. Сборник лабораторных работ / Ю.И. Шаров, П.А. Щинников. – Новосибирск : НГТУ, 2002. – 52 с.
5. Шаров, Ю.И. Теплотехника. Испытания холодильной установки ИФ-56 / Ю.И. Шаров, Ю.В. Овчинников. – Новосибирск : НГТУ. – 2001, – 14 с.
6. Шаров, Ю.И.  Техническая термодинамика. Исследование  термодинамических процессов поршневого компрессора / Ю.И. Шаров, И.В. Бородихин. – Новосибирск : НГТУ. – 2003, – 14 с.