结构推理
用裸露的热电偶测烟气管道内的温度,测量值为,管道内壁温度,烟气对热电偶表面的对流换热系数,热电偶表面的黑度,求烟气的真实温度。如果其它条件不变,给热电偶加以黑度为0.8的足够长的遮热罩,烟气对遮热罩的对流换热系数与烟气对热电偶表面的对流换热系数相同,此时热电偶的测量值是多少?
【正确答案】解:(1)热电偶节点从烟气中吸热为
热电偶节点对管壁的放热为
相对热电偶节点,管壁的面积是非常大的,因此有及,此时
当热电偶节点处于热平衡时,即
其中:
烟气的真实温度为
(2)当给热电偶加以遮热罩时,构成了有3个实体组成的换热系统,其中热电偶节点从烟气吸热的同时,还要向遮热罩放热,稳态平衡式为(3代表遮热罩)
考虑到及,则
遮热罩的内外侧从烟气及热电偶吸热,同时向管壁放热,稳态平衡式为(3代表遮热罩)
考虑到及,则
由于,所以上式右边第一项可以省略,于是,即
对此式进行试凑法得:,将代入并同试凑法得:
【答案解析】