ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Особенности несерого объемного излучения из "Лучистый теплообмен в печах и топках " Как буд т видно ниже, среда с постоянным по спектру начение] удовлетворяет и другим требованиям, предъявляемым к серой среде. Поэтому такую среду будем называть серой. [c.46] Из формул (2-56) и (2-57) видно, что если при серой среде величина а пе зависит от температуры, то излучение будет пропорционально четвертой степени ее абсолютной температуры. [c.46] в которой меняется в спектре, является fесерой — для нее степень черноты меняется в спектре, поэтом г излучение такой среды будет несерым и спектральный состав излучения будет зависеть от толщины излучающего слоя. Для несерой среды, даже при независимости от температуры, закон четвертых степеней температур не будет справедлив. [c.46] Средняя степень черноты по формуле (2-58) для несерой среды зависит от распределения в спектре и от вида функции Вод ( . т. е. от температуры среды. [c.46] Из этой формулы видно, что если луч распространяется в серой среде (a j постоянно по спектру), то его спектральный состав не меняется, в частности серое излучение остается серым же. Если же зависит от положения в спектре( несерая среда), то спектральный состав луча меняется при движении в среде. Вошедший в объем серый луч превращается в несерый.. [c.46] Из формул (2-58) и (2-68) видно, что при несерой среде и сером (или черном) падающем лучистом потоке равенство поглощательной способности среды и ее степени черноты будет соблюдаться в том случае, если функция Во (Т) одинакова в обеих формулах. Это возможно только, когда источник падающего серого или черного излучения имеет ту же температуру, что и среда. [c.47] До сих пор, когда говорилось о степенях черноты и средних поглощательных способностях, величина излучения или поглощения энергии относилась к энергии излучения интегрального лучистого потока по всему спектру. Иногда приходится иметь дело с понятиями степеней черноты или поглощательных способностей, в которых излученная или поглощенная энергия относятся не ко всему излучению спек,тра, а только к его части, находящейся в интервалах длин волн, э которых фактически происходит излучение или поглощение, или даже к какой-то части этого интервала, например для участка спектра одной или нескольких полос излучения. Такие степени черноты и поглощательные способности по своему физическому смыслу аналогичны спектральным степеням черноты и поглощательным способностям. Поэтому мы сохраним и для них это название. В отличие от этого степени черноты и поглощательные способности, отнесенные ко всему спектру, будем называть интегральными. Спектральные поглощательные способности для участка спектра обозначим буквой А, а степени черноты — буквой е с нижним индексом с и указанием, когда это нужно, участка, к которому относится рассматриваемая величина. Они могут также относиться и ко всему спектру. [c.48] Принятые понятия позволяют дать очень удобные формулы для определения степеней черноты и поглощательных способностей и соотношений между ними. [c.49] Формулы (2-82) — (2-87) можно применять и при определении поглощательных способностей и степеней черноты участков спектра. При этом. рнтегрирование должно распространяться только на пределы этого участка. Такой предел обозначим индексом под интегралом. [c.50] На основании принятых обозначений степеней черноты и поглощательных способностей получаются следующие формулы. [c.50] Получено уравнение, по виду одинаковое с (2-1) или (2-91), но в отличие от них, справедливое для случая поглощения с меняющимися по спектру величинами коэффициентов поглощения. Величина а в уравнении (2-95)—средний по спектру коэффициент поглощения. Величина Винтегральный лучистый поток. [c.51] Возможны два случая поглощения, когда оно происходит по всему спектральному составу луча, например поглощение в газе потока энергии, создаваемого тем же газом, или когда поглощение наблюдается только в части спектра потока энергии, например поглощение газом излучения абсолютно черного тела, т. е. селективное. Для первого случая при интегрирований подынтегральных выражений в формуле (2-99) автоматически выпадают участки спектра, в которых нет излучения, так как соответствующие значения будут равны нулю. [c.51] По мере движения лучистого потока в поглощающей среде он обедняется лучами, характеризуемыми высокими коэффициентами поглощения. Благодаря этому происходит непрерывное уменьшение коэффициента поглощения. Можно показать [5], что в изотермическом объеме при неограниченном увеличении х величина среднего коэффициента поглощения стремится к значению наименьшего спектрального коэффициента поглощения, имеющемуся в составе лучистого потока. [c.52] В работе [5] были определены величины средних коэффициентов поглощения для абсолютно черного излучения, пронизывающего объемы углекислого газа и водяного пара, и для излучения, создаваемого элементарными объемами самих же газов. Было получено, что для 600°С для черного излучения, пронизывающего слой углекислого газа, при изменении толщины слоя от О од 50 см-ат средние коэффициенты поглощения меняются в интервале от 63 до 0,7 м и для водяного пара — от 6,0 до 0,5 м . Соответствующие показатели для излучения элементарного объема хаза получаются для углекислого газа 595т- ,4 1 и для водяного пара 100—1,6 м . Для других температур получены несколько иные данные, однако порядок величин остается тот же. [c.52] По своему виду уравнения (2-41) и (2-104) одинаковы, однако уравнение (2-104) в отличие от (2-41) справедливо для случая движения энергии в несерой среде. [c.53] Величина лучистого потока складывается и з той части, которая соответствует участкам спектра, где происходит поглощение и излучение. Эта часть лучистого потока меняется с изменением х. Та же часть потока, которая находится вне этих участков спектра, проходит беспрепятственно внутри среды. Последняя часть энергии может получаться только в результате проникновения в селективно излучающую среду посторонних источников излучения. Если такие источники есть, то уравнение (2-104) может быть записано для всего лучистого потока с учетом и той части его составляющих, которые находятся вне излучающей части спектра, и может быть записано только для излучающей части спектра. Величина В для последнего случая будет меньше, чем для первого на постоянную величину, наоборот, коэффициент а в последнем случае, согласно формуле (2-94), будет больше. Произведение же аВ для обоих случаев одинаково. [c.53] Из формулы (2-108) видно, что коэффициент ао определяет величину собственного излучения единицы объема газа. Поэтому его называем коэффициентом излучения. [c.53] Из равенства (2-103) видно, что он представляет собой средний по спектру спектральный коэффициент поглощения среды при определяющей функции е . [c.53] Коэффициент а характеризует поглощение потока излучения. Он равен отношению количества поглощенной энергии на единице пути луча ко всему потоку излучения. Это есть коэффициент поглощения. Согласно формуле (2-94), он равен среднединамическому значению из спектральных коэффициентов поглощения, взятых с удельным весом, равным интенсивности лучей каждой части спектра. Он определяется свойствами среды в данной точке и спектральным составом потока излучения, который меняется по пути луча. . [c.54] Степень черноты е должна быть взята для значения х, равного расстоянию рассматриваемой точки от границы излучающего объема. [c.54] Вернуться к основной статье