ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Оптические характеристики дисперсных систем из "В котельных установках " Из этого вовсе не следует, что для больших частиц процесс обмена энергией излучения целиком определяется эффектом рассеяния. Наличие весьма вытянутой индикатриссы заметно снижает роль рассеяния в теплообмене на феноменологическом уровне. [c.12] Для топочных сред расстояние между частицами обычно значительно превышает размер частиц и тем более длину волны падающего излучения. [c.12] например, принять, что концентрация пыли в запыленном потоке достигает такой большой величины, как 200 г м , то для размера частиц d= 10 жк среднее расстояние между частицами М будет составлять 170 мк, что значительно превышает как размер частиц, так и основные длины волн теплового излучения при обычно встречающихся в теплотехнической практике температурах. В силу изложенного, для рассматриваемого круга задач частицы можно считать не взаимодействующими, тем более, что по Хюлсту [Л. 36] это условие должно выполняться уже при Д/ 1,5 d. [c.12] Считая частицы независимыми, можно для получения общих соотношений ограничиться изучением рассеяния и поглощения на единичной частице. Установленные таким образом соотношения дают представление о влиянии основных характеристик мутной среды на ее поглощательную и рассеивающую способности, а также являются основной базой для обобщения и анализа экспериментального материала. [c.12] Здесь ЕиН — векторы напряженности электрического и магнитного полей. Символ Re означает вещественную часть комплексного переменного, а индекс — комплексную сопряженность. [c.13] Если представить себе условную замкнутую сферическую поверхность S, находящуюся в электромагнитном поле падающей волны, то полный поток электромагнитной энергии через эту поверхность, подобно потоку несжимаемой жидкости, будет равен нулю. [c.13] При наличии внутри сферы S поглощающей частицы разница между вошедшим в эту сферу и вышедшим из нее потоками энергии определяет количество энергии, поглощенное данной частицей. Сама частица может рассматриваться при этом как своего рода сток для электромагнитного поля. [c.13] По напряженностям электрического и магнитного полей в падающей Епад, Нпад и дифрагированной Е, Н волнах несложно определить эффективные сечения ослабления, связанные с рассеянием и поглощением электромагнитной энергии на частице. [c.13] Как видно из изложенного, задача сводится к определению составляющих электромагнитного поля, образующегося в результате взаимодействия между полем падающей волны и полем, создаваемым частицей как вторичным излучателем под действием падающей волны. Эта задача для разного рода частиц решалась Ми [Л. 58], Риди [Л. 61] и рядом других исследователей. Наиболее полное исследование рассеяния и поглощения на взвешенных частицах применительно к широкому кругу задач было выполнено в последние годы К. С. Шифриным [Л. 40]. [c.14] Во всех этих работах дифрагированное поле вне частицы рассматривается как поле, образованное наложением отдельных парциальных волн. Решение задачи сводится к интегрированию уравнений Максвелла при определенных граничных условиях на поверхности частицы. В качестве таковых используются условия непрерывности тангенциальных составляющих электрического и магнитного полей на поверхности разрыва. [c.14] Решение уравнений (1-6) для условий падения на частицу плоской линейно поляризованной электромагнитной волны производится в сферической системе координат по методу Фурье путем введения потенциалов электрических и магнитных колебаний. Общее решение задачи дается в виде бесконечных рядов по амплитудам парциальных волн электрических j и магнитных колебаний. [c.15] (ж) —функция Ганкеля второго рода с полу- 2 целым индексом. [c.16] Функции J, l( ) и H i (ж) являются радиальной 2 частью частного решения волновых уравнений (1-6) соответственно внутри и вне частицы. [c.16] При взаимодействии между излучением и частицей часть падающего излучения поглощается и переходит в тепло, а часть рассеивается, т. е. перераспределяется в пространстве. [c.16] Характерные для различных величин комплексного показателя преломления т и параметра дифракции р численные значения критерия Шустера S (p,/п) представлены в табл. П-7 — П-25. Они характеризуют роль эффекта рассеяния в процессах обмена энергией излучения. [c.17] Приведенные формулы определяют спектральные QQ коэффициенты ослабления лучей частицами с задан- ными оптическими свойствами, характеризуемыми вели-чиной относительного комплексного показателя преломления т. [c.17] На практике всегда приходится иметь дело с очень 3 сложными дисперсными системами, в которых содержатся частицы различных размеров и разной формы, причем оптические свойства вещества частиц могут также изменяться в весьма широких пределах. [c.17] Как будет показано ниже, полученные критериальные связи могут быть использованы для обобщения опытных данных по спектральным и интегральным коэффициентам ослабления различных моно- и полифрак-ционных дисперсных систем. В последнем случае применительно к интегральному излучению вместо параметра р вводится обобщенный параметр ро, который определяется в зависимости от осредненного размера частиц d и длины волны Хо, соответствующей максимуму спектральной интенсивности излучения абсолютно черного тела при температуре дисперсной системы. [c.18] Характерной особенностью приведенных соотношений является то обстоятельство, что для любого заданного значения т коэффициенты ослабления к и fepa зависят не от размера частицы d и длины волны X, взятых раздельно, а от их отношения р. [c.18] Вернуться к основной статье