ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Теплообмен излучением из "Высокотемпературные установки с псевдоожиженным слоем " При переходе от низкотемпературных систем к высокотемпературным, естественно, повышается интенсивность излучения. [c.79] Из данного примера было бы, однако, неправильно сделать заключение, что оптические свойства дисперсных систем не связаны закономерно с оптическими свойствами материалов. Наоборот, знание основной оптической характеристики материала, его комплексного показателя преломления необходимо для расчета оптических свойств дисперсных систем наряду с такими их характеристиками, как оптические свойства среды, размер частиц, порозность системы. Поэтому накопление фундаментальных олытных данных об оптических свойствах различных технических материалов в инфракрасной части спектра и пределах колебаний этих свойств в зависимости от количества различных примесей является важной задачей дальнейших исследований. Внешний вид материалов, как известно, не позволяет судить о их прозрачности для инфракрасных лучей, и мы лишены подобного простейшего ориентира, обычного для видимой части спектра. Так, привычно непрозрачный шлак оказывается хорошо прозрачным для инфракрасного излучения. [c.80] Обычно рассеянием принято называть процесс перераспределения энергии излучения по различным направлениям, не связанный с явлениями преобразования энергии, в частности с переходом энергии излучения в тепловую, как при поглощении. [c.81] Второй составляющей рассеяния можно считать дифракционную составляющую, т. е. перераспределение излучения по направлениям, связанное с дифракционными явлениями на частицах . Дифракционная составляющая рассеяния в принципе имеется для частиц любого размера и с любым состоянием поверхности, в том числе для крупных частиц с зеркальной поверхностью. Но, как станет яснее из изложенного ниже, размер частиц п состояние их поверхности могут влиять на теплообмен излучением в той мере, в какой они определяют долю лучистой энергии, отбрасываемую в сторону от приемника излучения. [c.82] Наконец, за третью составляющую рассеяния излучения на частице можно принять его перераспределение по направлениям, обусловленное преломлением излучения, проходящего сквозь частицу, и иногда связанное с одно-или многократным внутренним отражением. [c.82] Из сказанного очевидно, что рассеяние как независимый процесс, определяющий долю падающего излучения, не переходящую в тепло и лишь перераспределяющуюся по направлениям, рассматри вается лишь методически. Физически процесс рассеяния связан с пропусканием и поглощением. Известно, например, что каждый акт отражения даже от поверхности, принимаемой за зеркальную, сопровождается поглощением части лучистой энергии, т. е. идеально зеркальных поверхностей нет. [c.82] Включая так пропускаемое частицей, но выходящее в разных направлениях излучение как составляющую в рассеиваемое, необходимо соответственно уменьшать член d в выражении a + r+d= 1, чтобы не учесть дважды одно и то же. [c.82] Наоборот, дифрак- (сплошные линии) и п= 1/1,2 ция на крупных частицах (пунктирные). Числа у кривых— [Л. 359] связана в основ- значения kd. ном с возмущением излучения различными точками частицы в условиях постоянства разности фаз колебаний после возмущения. Из-за этого рассеяние на крупных частицах когерентно и возникают результирующие интерференционные явления и характерная сильно вытянутая вперед форма индикатрисы рассеяния. Правда, и в отсутствие дифракции с приближением п к единице рассеянное согласно законам геометрической оптики излучение отбрасывается только вперед Л. 265] (рис. 3-12). Дифракционная составляющая на крупных частицах сосредоточивается вблизи направления распространения прямого луча в угле примерно 1/р, где p = nflf/A—параметр дифракции. [c.83] Подобный кооперативный эффект будет обычен для инфракрасного излучения в плотном слое и плотной фазе неоднородного псевдоожиженного слоя. Но при тех же длинах волн он будет пренебрежимо мал в таких системах, как взвешенный слой (топочные среды, запыленные дымовые газы), разбавленная фаза псевдоожиженного слоя и т. п. Можно ожидать практического отсутствия или значительного ослабления кооперативного эффекта для плотного слоя и плотной фазы псевдоожиженного слоя в случае очень крупных частиц. [c.84] Для очень мелких частиц (р с1), как отмечено в [Л. 59], рассеяние пренебрежимо мало по сравнению с истинным поглощением. [c.85] Полезно здесь отметить по [Л. 59], что поглощение падающего излучения системами слабо поглощающих частиц, имеющих малый показатель поглощения х, может быть очень велико. Здесь слова слабо поглощающих берутся в кавычки, чтобы подчеркнуть, что этот термин указывает лишь на малую величину %, а не самого эффекта поглощения. Как известно, малое х подчеркивает лишь большую глубину проникновения излучения в данный материал, которое может либо пройти сквозь него, либо почти полностью поглотиться (при достаточной толщине слоя), а отражение (и рас-геяние) таким материалом невелико. [c.85] Дифракционные явления на очень мелких частицах сводятся к огибанию их лучами, т. е. опять-таки не к отбрасыванию излучения назад, а как бы к приобретению частицей большей прозрачности (пропускательной способности). [c.85] 59] приведены обширные сведения о fepa и погл, подсчитанных для различных р, п и я без учета кооперативного эффекта. [c.85] Задача значительно усложняется, если существенно взаимодействие частиц в процессе рассеяния. Поскольку пока не накоплено экспериментальных данных о форме индикатрис рассеяния взаимодействующих в этом смысле частиц и не разработана соответствующая теория, представляются целесообразными практические расчеты по известному методу Г. Л. Поляка с использованием некоторых других приближенных соотношений. [c.85] Если же стенки (тело) металлические, то можно воспользоваться выведенным в [Л. 361] соотношением для определения поглощательной способности поверхности металла fli при температуре Ti, когда излучение падает от абсолютно черного тела, имеющего температуру Т . [c.86] Такое приближение, видимо, более целесообразно, чем допущение, что для металлической стенки ai = ei. Ведь многие чистые металлы отличаются большой селективностью излучения в инфракрасной части спектра (Л. 358]. [c.87] Справочные данные о спектральных и интегральных е для некоторых элементов, окислов, а также керамики и других материалов можно найти в [Л. 59]. [c.87] С повышением температуры наблюдается известная тенденция к падению излучатель ной способности у диэлектриков и повышению ее у проводников (металлов). [c.87] Вернуться к основной статье