Поглощение излучения водяным паром

Поглощение излучения водяным паром 121 [c.609]

В тех областях спектра, где нет полос поглощения СО2 и Н2О, излучают только сажистые частицы. В остальных областях спектра на излучение частиц сажи накладывается либо излучение водяного пара, либо излучение углекислого газа. В трех участках спектра теплового излучения пламени на излучение частиц сажи взаимно накладываются полосы Н2О и СО2. [c.121]

При расчетах теплового излучения газов в топочных камерах мы обычно имеем дело с совместным излучением углекислого газа СОа и водяного пара НаО. При этом ввиду перекрытия спектральных полос поглощения Oj и HjO часть излучения, испускаемого углекислым газом, поглощается водяным паром и, наоборот, часть излучения водяного пара поглощается углекислым газом. В результате снижается интегральная степень черноты смеси газов. Величина этого снижения зависит от степени перекрытия полос, которая, в свою очередь, зависит от температуры Т, относительного содержания в смеси углекислого газа и водяного пара и значения произведения (р + р ) L. [c.31]

С составляет 1,7 см-ат, при 600°С 4,2 см-ат, при 800°С 8,0 см-ат и т. д., достигая при высоких температурах величины 13—14 см-ат. Собственное излучение единицы объема углекислого газа значительно превосходит собственное излучение водяного пара, что объясняется наличием в спектре углекислого газа полосы с очень большой величиной коэффициента поглощения. [c.111]

Для решения актуальных задач численного моделирования процессов переноса оптического излучения в земной атмосфере прежде всего необходимо достоверное знание его энергетического ослабления на различных высотах, обусловленного поглощением и рассеянием излучения водяным паром и другими атмосферными газами. В свою очередь такое поглощение и рассеяние излучения не может быть определено без соответствующей информации о пространственно-временном распределении в атмосфере таких физических параметров, как температура и влажность воздуха, концентрация озона, углекислого газа и малых газовых примесей (СО, СН4, N20, N02 и N0). [c.161]

С помощью непрерывного лазера на органическом красителе с шириной спектра 7 10 см был исследован спектр поглощения атмосферного водяного пара в области 0,59 мкм [3] и аммиака в области 1,06 мкм [34]. На оптико-акустических спектрометрах с импульсными лазерами на рубине и СО2 были измерены пороги нелинейных спектроскопических эффектов в парах Н2О и СО2 [5 проведены исследования формы контура спектральной линии Н2 в сильном поле резонансного лазерного излучения [3], обнаружено уменьшение поглощательной способности в далеком крыле линии Н2О при возрастании интенсивности излучения [6]. [c.198]

Таким образом, неучет явления сдвига центра линий поглощения атмосферных газов (в частности, линий поглощения атмосферного водяного пара) может быть источником значительной систематической погрешности при решении задач зондирования и распространения резонансного лазерного излучения. Знание количественных характеристик сдвига дает возможность снижения этой [c.201]

Молекулярное поглощение атмосферными газами играет определяющую роль в селективном характере ослабления солнечного излучения. В ультрафиолетовой области спектра основными поглощающими газами являются озон и кислород. В видимой и инфракрасной областях спектра наиболее сильные полосы поглощения принадлежат водяному пару и СО2. Для отдельных участков спектра заметную роль в поглощении играют и многие дру- [c.178]

При расчете прозрачности атмосферы для монохроматического излучения с длиной волны К в каждом конкретном случае некоторые составляющие в формуле (3.10) будут равны единице или весьма близки к ней. Так, например, для излучения с длиной волны Л= = 0,6943 мкм ослабления за счет углекислого газа не происходит, т. е. t (,Q ( )=1 ослабление излучения водяным паром при небольших его количествах весьма незначительно и начинает сказываться, когда толщина слоя осажденной воды становится больше 10 мм. Поглощение излучения озоном во всем видимом диапазоне спектра настолько мало, что им можно пренебречь. Величину tpi, учитывающую молекулярное рассеяние, рассчитывают по формуле Гр1 = для чего коэффициент ослабления api(A,) вычис- [c.56]

Процессы теплового излучения и поглощения газов имеют ряд особенностей по сравнению с излучением твердых тел. Твердые тела имеют обычно сплошные спектры излучения они излучают (и поглощают) лучистую энергию всех длин волн от О до оо. Газы же излучают и поглощают энергию лишь в определенных интервалах длин волн АХ, так называемых полосах, расположенных в различных частях спектра для лучей других длин волн, вне этих полос, газы прозрачны, и их энергия излучения равна нулю. Таким образом, излучение и поглощение газов имеет избирательный селективный) характер. В энергетическом отношении для углекислоты и водяного пара основное значение имеют три полосы, примерные границы которых приведены в табл. 5-1. [c.169]

Под действием солнечного излучения в тропосфере происходят реакции, играющие очень важную роль, особенно реакции, связанные с образованием фотохимического смога однако эти реакции не влияют в сколько-нибудь значительной степени на интенсивность поглощения солнечной энергии. Из рис. 5.6 видно, что в солнечном спектре, наблюдаемом у поверхности Земли, отсутствуют обширные полосы поглощения с центрами, соответствующими 1,4 и 1,9 мкм. Причина состоит в том, что двуокись углерода н водяной пар особенно чувствительны к инфракрасной области солнечного спектра и поглощение происходит на всем указанном участке, кроме нескольких окон прозрачности . Поглощение инфракрасных лучей не зависит от того, с какой стороны они попадают в атмосферу — снизу или сверху. [c.289]

По другому пути шли радиофизики. В годы второй мировой войны и в ближайшие послевоенные годы появились работы по исследованию поглощения и излучения атомов и молекул в радиодиапазоне. Толчок этим работам главным образом дала радиолокация. Так, например, оказалось, что водяные пары сильно поглощают радиоволны длиной от 1,2 до 1,6 см, что в значительной степени препятствовало их практическому использованию для указанных целей. [c.412]

Ввиду того, что газы обладают селективным поглощением, их интегральная степень черноты даже при очень больших толщинах поглощающего слоя никогда не достигает единицы. В области высоких температур интегральная степень черноты газового излучения уменьшается с ростом температуры. Особенно заметно это снижение степени черноты проявляется у водяного пара. [c.98]

Как было указано, при расчете излучения продуктов сгорания необходимо учитывать содержание в них углекислоты и водяного пара. Полагая независящими друг от друга акты поглощения энергии отдельными молекулами (это допустимо только при малой концентрации поглощающего вещества), заключаем, что каждый из газов имеет в слое заданных размеров коэффициент ослабления, пропорциональный числу молекул. В свою очередь это число при фиксированной температуре пропорционально плотности газа, а последняя пропорциональна его давлению. Таким образом, [c.213]

Суммарное излучение см и газов в общем случае не равно сумме излучений компонентов смеси, взятых порознь. Так, степень черноты смеси углекислого газа и водяного пара меньше суммы их собственных степеней черноты. Это явление связано с частичным взаимным поглощением излучения в области длин волн, в которых полосы спектров СОа и Н О перекрывают друг друга. [c.405]

В топочной технике наибольшее значение имеет излучение таких трехатомных газов, как углекислота ( OJ и водяной пар (НаО> Для каждого из этих газов существуют три наиболее важные в энергетическом отношении полосы спектра, в которых происходит излучение и поглощение энергии (табл. 15-1), [c.226]

Ок. 94% общего потока солнечной энергии на верх, границу атмосферы приходится именно на эту область, причём осн. часть энергии доходит до поверхности Земли. Благодаря этому Земля имеет благоприятный для жизни климат. Ослабление солнечной радиации в КВ-части этой области спектра происходит гл. обр. а а счёт рассеяния излучения на молекулах (релеев-ское рассеяние) и на частицах аэрозоля (аэрозольное рассеяние). В ДВ-части этой области солнечное излучение ослабляется в полосах поглощения водяного пара, углекислого газа, озона и ряда др. малых газовых составляющих (N0,, СН и др.). [c.136]

При лучистом теплообмене между газом и поверхностью твердого тела существенное значение имеет излучение (поглощение) следующих газов, широко применяемых в технике углекислоты (СО2), водяного пара (Н2О), сернистого газа (SO2), окиси углерода (СО), различных углеводородов, аммиака (NH3), хлористого водорода (НС1) и некоторых других. Излучение одноатомных и большинства двухатомных газов (кислород, водород, азот и др.) незначительно и может не приниматься во внимание. [c.312]

На рис. 1-1—1-5 приведены данные [71 ] о спектральной степени черноты и спектральном коэффициенте поглощения углекислого газа и водяного пара при различных толщинах слоя, давлениях и температурах. На рис. 1-1 показаны полосы поглощения СО а и HjO при температуре Т = 1200 К и полном давлении р = 0,101 МПа для двух толщин слоя L = 20 см и L = 200 см. Для каждого из газов парциальные давления приняты равными 0,101 МПа, Из рисунка видно, что излучение СО а сосредоточено в двух сравнительно узких полосах спектра, в то время как полосы HgO практи- [c.19]

На рис. 1-2 и 1-3 показано, как изменяется спектральная степень черноты в полосах поглощения углекислого газа (Я) и водяного пара (Я) в зависимости от толщины слоя L и давления р при двух температурах 1200 и 2400 К. Как видно из кривых, увеличение толщины слоя L приводит к повышению спектральной степени черноты и уширению полос поглощения СОа и НаО, особенно на крыльях полос, преимущественно в сторону длинноволновой области спектра инфракрасного излучения газов. Влияние давления на спектр полос поглощения СОа и HjO аналогично по характеру влиянию толщины слоя. Как и увеличение толщины слоя газа L, увеличение давления газа р приводит к уширению полос поглощения в сторону длинноволновой области спектра, особенно на крыльях полос. Наиболее сильно изменение давления и толщины слоя газа сказывается на спектральной степени черноты водяного пара (X). [c.20]

При анализе условий возникновения нелинейных эффектов в атмосфере необходимо принимать во внимание высотный ход функций, определяющих процесс. На рис. 1.1 приводится высотная зависимость коэффициента поглощения углекислого газа и водяного пара [87]. Для излучения С02-лазера коэффициент поглощения атмосферой есть [c.15]

Одним из типов резонансных взаимодействий излучения и среды являются нелинейные многофотонные процессы. Наибольшим сечением обладает эффект двухфотонного поглощения на колебательно-вращательных переходах молекул. Так, оценка вероятности двухфотонного поглощения излучения С02-лазера в полосе 010 водяного пара имеет вид [15] [c.20]

В [73] наблюдался эффект двухфотонного поглощения в парах воды в видимом оптическом диапазоне. Использовалась сверхчувствительная методика внутрирезонаторной спектроскопии. Селективное двухступенчатое возбуждение осуществлялось путем воздействия на содержимое газовой внутрирезонаторной кюветы (L = = 20 см р= 7 мбар) внешнего излучения лазера на рубине с /ц — 60 кВт-см 2 о)п= 14401 см и лазера на стекле с Nd (соз = = 8600 см /Nd—10 Вт-см 2), на базе которого функционировал внутрирезонаторный спектрометр с шириной спектра рабочего диапазона Ао)—100 см пороговой чувствительностью 10 см и разрешением 0,08 см Внешний лазер был настроен в резонанс с переходом 5-4—4-3 полосы 103 водяного пара. Из-за быстрой вращательной R—/ -релаксации (/p lO с-атм) полосы 103 водяного пара по сравнению с временем термализации (2 10 с-атм) в спектре двухфотонного поглощения наблюдались линии с переходами по энергетике более низкими, чем частота точного двухфотонного колебательного резонанса со = oH + o)Nd —23000 см" [c.21]

Для оптической линии связи наиболее опасно поглощение излучения водяным паром. Поэтому для надежной работы оптического канала связи выбирают не только длину волны излучения, соответствующую окнам прозрачности, но и схему дублиров.ания по нескольким направлениям (рис. 11.3). Применение схемы дублирования позволяет обойти зону дождя или зону плотного тумана. [c.210]

Интенсивиость нагрева тела снижается при инфракрасном облучении тем больше, чем плотнее паровой слой между излучателем и телом. Наибольшее поглощение энерлии водяным паром происходит при длинах волн 1,3— 1,4 1,7—2 и 2,5—3 мк. Следовательно, пространство, лде передается энергия излучения, должно в достаточной степени освобождаться от водяного пара с по-, мощью естественной вытяжки или вентиляторов. [c.107]

Строго говоря, полное количество тепла несколько меньше суммы и нгО ТЭК как углекислый -газ частично поглощает энергию излучения водяного пара, и наоборот. Одн1ако при обычных содержаниях в дымовых тазах СО2 и Н2О это взаимное поглощение весьма незначительно и в расчетах теплопередачи в топках и газоходах паровых котлов не учитывается. Ввиду сложного аналитического подсчета излучения, последнее при выполнении тепловых расчетов часто определяется при помощи специальных номограмм. [c.264]

Сравйивая между собой характеристики излучения углекислого газа и водяного пара, видим, что они сильно отличаются Друг от друга. В табл. 13 сравниваются основные показатели по обоим газам при разных температурах. Степень черноты спектра излучения водяного пара значительно больше, чем углекислого газа, коэффициенты же излучения и поглощения гораздо меньше. В соответствии с этим для тонких слоев интенсивность излучения водяного пара получается меньшей, чем для углекислого газа. По мере увеличения толщины слоя излучение водяного пара приближается к излучению углекислого газа и при толстых слоях оно превосходит излучение углекислого газа. Длина пути луча, при которой излучения углекислого газа и водяного пара равны, при [c.110]

Поглощение лучистой энергии в атмосфере (табл. 44.38) [32]. Основную роль в поглощении лучистой энергии в атмосфере играют кислород, озон, углекислый газ, водяной пар и пыль. В целом атмосферой поглощается 17—257о солнечного излучения. Кислород имеет полосы поглощения главным образом в ультрафиолетовой части спектра. В видимой части поглощение происходит в полосах А с центром около 0,76 мкм и В с центром около 0,69 мкм, однако поглощение в них мало и слабо влияет на ослабление излучения. [c.1194]

Пар и двухфазные системы. Реакции в паровой фазе. В паре низких плотностей, применяемом в технологии силовых реакторов, радиолитические процессы заметно изменяются по сравнению с конденсированной фазой. Для водяного пара низкой плотности при обычных температурах (—НгО) довольно высок, порядка 12. Файрестон [10] нашел, что в водяном паре при низкой температуре при действии -излучения трития g (H) =я(ОН) = 11,7. Практически важным соображением является низкое поглощение энергии в паре низкой плотности. Так, Хемфри [11] почти не обнаружил общего разложения воды в паре при 260°С под действием излучения реактора по сравнению с наблюдаемыми концентрациями кислорода в простой воде в тех же условиях. Хемфри провел также опыты по рекомбинации П2 и Ог в паре в тех же аппаратах. При высоких концентрациях газовой фазы скорость рекомбинации была близка к нулю и не зависела от температуры в интервале 149—260° С. При низких концентрациях общая скорость рекомбинации становилась равной нулю рекомбинация в газовой фазе компенсировалась разложением в жидкой фазе аппаратов. Это согласуется с наблюдаемым уменьшением общего разложения с ростом отношения объема пара к объему жидкости. Влияние ЛПЭ было проверено путем удвоения потока быстрых нейтронов в нейтронном ускорителе. При 260° С не было видимого роста скорости рекомбинации, но стационарная концентрация увеличилась примерно на 50%. К несчастью, с точки зрения применимости к реакторам в опытах по рекомбинации в газе самые низкие концентрации газа были порядка 300 см на литр газовой фазы, или около 2700 см 1иг конденсированного пара, по сравнению с примерно 60 см кг в паровой фазе кипящих водных реакторов. [c.76]

Дальнейшему уточнению эмиссионных и поглощательных свойств водяного пара была посвящена работа Хот-теля и Эгберта [Л. 109]. На основании этой работы были установлены наиболее надежные и полные данные по излучению и поглощению водяного пара при различных режимных условиях. Было показано, что толщина слоя I и парциальное давление рн,о оказывают неэквивалентное влияние на степень черноты и поглощательную способность водяного пара. [c.179]

Газы обладают способностью излучать и поглощать энергию излучения. Для разных газов эта способность различна. Излучение и поглощение обычных одно- и двухатомных газов, в частности азота N2, кислорода О2, водорода Н2, гелия Не, в видимой и ближней инфракрасной области столь незначительны, что в инженерных расчетах эти газы можно рассматривать как абсолютно прозрачные (диа-термичные) среды. Значительной способностью излучать и поглощать энергшо излучения обладают многоатомные газы, в частности диоксид углерода СО2, водяной пар Н2О, сернистый ангидрид SO2, аммиак NH3 и др. Двухатомный газ — оксид углерода (СО) — также имеет заметный уровень излучения. Для теплотехнических расчетов наибольший интерес представляют пары воды и диоксид углерода. Эти газы входят в состав продуктов сгорания при сжигании различных видов топлива. [c.256]

Известны, наконец, применения инфракрасного газоанализатора н биологии и медицине для исследования явлений дыхншгя в зависимости от содержания СО2. Был предложен вариант анализатора в виде гигрометра. В этом приборе сравниваются интенсивности излучений 9400 А, поглощенных водяным паром, и [c.168]

Теория, изложенная выше, позволяет получить не абсолютные величины, а лишь колебания температуры на различных глубинах в зависимости от изменений температуры на поверхности. Для нахождения абсолютных величин необходимо знать тепловой поток, поступаюший от Солнца, и тепловые потери с поверхности Земли нужно знать также, каким образом происходит поглощение тепла атмосферой. Последнее особенно трудно оценить из-за наличия в атмосфере водяных паров, которые играют доминирующую роль в этом процессе. Однако Бранту [21, 49] удалось получить кривые для безоблачных дней, хорошо согласующиеся с наблюдениями, предположив, что тепловые потери Земли вследствие излучения днем и ночью одинаковы. Следует указать, что количество тепла, получаемого от Солнца в дневное время, пропорционально косинусу зенитного расстояния Солнца. Средняя температура поверхности Земли определяется только солнечным излучением, причем в данном случае поток тепла, поступающий изнутри Земли (см. следующий параграф), можно считать пренебрежимо малым. [c.87]

Поглощение (или испускание) излучения газами происходит не непрерывным образом во всем спектре, а в большом числе относительно узких полос интенсивного поглощения (или испускания). На фиг. 2.15 показан спектр поглощения водяного пара в дальней инфракрасной области (т. е. при "к — 18- 75 мкм), по данным Ренделла и др. [47]. Спектр состоит из большого числа пиков. На фиг. 2.16 представлен спектр поглощения углекислого газа по данным Эдвардса [48]. Спектр состоит из четырех полос поглощения, соответствующих длинам волн 15, 4,3, 2,7 и 1,9 мкм. [c.104]

Водяной пар. Пары воды оказывают влияние на испускание и поглощение излучения в промышленных топках, в струях ракетных двигателей, в камерах сгорания и в атмосфере Земли. В работе [69] приведены результаты измерений при низких тем-п ературах поглощения или испускания излучения парами воды для длин волн 1—3 мкм, а сильное поглощение или испускание в области 2,7 мкм было изучено несколькими исследователями [70—72]. Эдвардс и др. [73] представили результаты измерений интегрального коэффициента поглощения в области 1,38, 1,87, 2,7 и 6,3 мкм при температурах от 300 до 1100 К. На фиг. 2.27 приведен спектральный коэффициент поглощения водяного пара при 1000 К в области 2,7 мкм, полученный но измерениям Гольдштейна [74]. На фиг. 2.28, а, б приведены средние коэффициенты поглощения по Планку и Росселанду для инфракрасного излучения. [c.121]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...