Mathematisches Modell für brennstoffbeheizte Industrieöfen unter besonderer Berücksichtigung der Gasstrahlung

Es ist ein Energieaustauschmodell fUr brennstoffbeheizte Ofenrlume entwickelt worden. Dieses Modell, des sen Schwer­ punkt in der ~eschreibung der Gasstrahlung liegt, bildet den Hauptbestandteil eines Gesamtmodells eines StoBofens mit Ober- und Unterbeheizung mit Festherd und Verbrennungsluft­ vorwlrmung. Die Selektivitlt der Gasstrahlung wird durch die von Hottel [3} as entwickelte Darstellung des realen Strahlungsverhaltens als d einer gewichteten Summe von zwei grauen und einem strahlungs1n­ aktiven Gas erfaBt. Im strahlungsdurchllssigen Spektralbereich und im Bereich des kleineren Absorptionskoeffizienten wlrd der Strahlungsaus­ tausch zur BerUcksichtigung der Reflexlon nach einer Zonen­ methode, im Berelch des grBBeren Absorptlonskoeffizienten nach einer FluBmethode berechnet. Der Unterschied von Emisslonsgrad und Absorptionsgrad eines Gases und die Abhlnglgkelt dieser GrBBen von den Strahler­ temperaturen wlrd durch die BerUckslchtigung der Temperatur­ abhlngigkeit der Wlchtungsfaktoren der grauen Spektralbe­ reiche in der Realgasdarstellung erfaBt. Bel der hier Angewandten Zonenmethode handelt es sich urn eine von Hering [9]benutzte Modifikation der von Cohen [17] entwik­ kelten Zonenmethode fUr den Strahlungsaustausch in umschlos­ senen Rlumen. Die entscheidende Xnderung besteht in der Be­ grenzung der Relchwelte der Strahlung in axlaler Richtung durch ElnfUhrung fiktiver Wlnde. Der dadurch auftretende Fehler liegt nach Herlng r9] bel der Begrenzung des axialen Strahlungsaustausches auf dle dlrekten Nachbarelemente bel maximal 5 %. Durch den hier zus!tzlich berUcksichtigten Austausch mlt den jeweils Ubernachsten Ele­ menten in axlaler Richtung ist dieser Fehler noch wesentlich Kleiner geworden.