ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Физические законы излучения из "Теоретические основы теплотехники " Одна из особенностей теплообмена излучением заключается в том, что он сопровождается двойным преобразованием энергии. Один раз это преобразование происходит тогда, когда тело испускает во внешнее пространство лучи при этом теплота, теряемая телом, превращается в лучистую энергию второе преобразование происходит, когда лучи достигают другого тела и лучистая энергия снова переходит в теплоту, воспринимаемую этим телом. [c.248] Излучение есть результат внутриатомных процессов. В настоящем разделе нас будет интересовать расчетная сторона теплообмена излучением, и поэтому мы не будеи рассматривать физическую природу лучистой энергии. Отметим лишь, что тепловые лучи представляют собой электромагнитные колебания с длиной волны X от 0,76 до 353 мк (это так называемое инфракрасное излучение). [c.248] Различные тела обладают различной способностью к поглощению лучей и излучению их. Тело, способное полностью поглощать тепловые лучи любой длины волны и обладающее максимальной способностью к излучению (оба эти свойства связаны между собой), называется черным или абсолютно черным телом. [c.248] В природе имеются тела, близкие по свойствам к абсолютно черному телу так, черное сукно поглощает 98% падающего на него излучения черный бархат 99,5%. [c.248] Нагретое абсолютно черное тело испускает лучи, перекрывающие всю область длин волн (сплошной спектр). Если каким-либо образом отделить лучи с разными длинами волн друг от друга и измерить энергию каждого луча, окажется, что распределение энергии вдоль спектра неравномерно, а именно сначала по мере увеличения длины волны энергия лучей возрастает, а затег.1 падает. Кроме того, для луча одной и той же длины волны энергия увеличивается по мере увеличения температуры тела, испускающего лучи. [c.248] Энергию, излучаемую телом, измеряют плотностью теплового потока, приходящегося на единицу длины волны, и называют эту величину интенсивностью излучения. Она обозначается Д. [c.248] При малой величине интервала длин волн dX можно считать, что вся эта энергия излучается в виде лучей одной определенной длины волны. Такое излучение называется монохроматическим. [c.249] Впервые вопрос об изучении зависимости интенсивности излучения от влияющих на нее фгк-торов поставил русский ученый В. А. Михельсок (1890 г.). [c.249] Распределение энергии в спектре абсолютно черного тела может быть экспериментально изучено следующим образом. [c.249] Схема осуществления абсолютно черного тела. [c.249] Теоретически распределение энергии в спектре черного тела было изучено Планком при помощи введенной им в науку теории квант, согласно которой лучистая энергия представляет собой прерывистый поток отдельных порций энергии, названных квантами. [c.250] Тепловые лучи не охватывают всех длин волн от О до оо. Однако интегрирование в этих пределах допустимо вследствие пренебрежимо малого теплового эффекта лучей с остальными длинами, и делается это для удобства интегрирования. [c.250] В формуле (7-5) Е измеряют системной единицей в/п/м или внесистемной единицей ккал/ м -ч) коэффициент излучения, как видно, измеряется системной единицей вт/ м -град ) или внесистемной ккал1 м - ч - град). Соотношение между каждой системной единицей и внесистемной составляет Э = 1,163 вт -ч/ккал, т. е. 1 ккал/ч = 1,163 ет. [c.250] Уравнение (7-5) носит название уравнения Стефана — Больцмана. Экспериментально оно было получено Стефаном, а теоретически — Больцманом. [c.251] Большую работу по экспериментальной проверке этого закона провел в конце прошлого века в России С. Я- Тере-шин своими работами С. Я - Терешин установил зависимость коэффициента от от температуры. [c.251] Для упрощения практических расчетов введено понятие о так называемом сером- излучении или сером теле. Под серым излучением понимается такое излучение, которое аналогично черному имеет сплошной спектр, но интенсивность лучей для каждой длины волн при любой температуре в определенное число раз меньше, чем у черного тела. [c.251] С — коэффициент излучения данного серого тела (рис. 7-4). [c.252] Излучение большинства твердых тел можно считать близким к серому излучению при этом коэффициент С находится из опыта. Ввиду некоторого отклонения излучения реальных тел от серого излучения коэффициент С может меняться с температурой. Значения С для некоторых тел приведены в табл. 7-1. [c.252] Вернуться к основной статье