Лучистого переноса теория среды

Таким образом, теория излучающих газовых потоков может быть построена на основе обычных представлений о материальном континууме сплошной среды. При этом газ считается непрерывным, а модель сплошной среды наделяется дополнительными свойствами, определяющими лучистый перенос. Такое рассмотрение оказывается возможным, так как использование значений средних статистических величин, характеризующих излучение и поглощение энергии газом, позволяет описать радиационное поле, не вдаваясь в механику взаимодействия атомов и молекул. При этом считается, что каждая частица содержит большое количество элементарных излучателей. [c.643]

Это соотношение, полученное нами формально из уравнения переноса радиации в предположении термодинамического равновесия, имеет фундаментальное значение в теории лучистого переноса. Важная роль этого соотношения обусловлена тем обстоятельством, что его правая часть совершенно не зависит от природы среды, а следовательно, является универсальной функцией длины волны и температуры. Для доказательства этого основополагающего факта временно отвлечемся от газовой среды и рассмотрим полость, ограниченную твердыми адиабатическими стенками, заполненную лучистой энергией, излучаемой, например, стенками полости и, в общем случае, другими телами, находящимися внутри полости. Оказывается, что при наличии термодинамического равновесия спектральная плотность излучения (1к совершенно не зависит от природы и свойств стенок полости и тел, находящихся внутри нее. Эта особенность равновесного излучения вытекает непосредственно из второго начала термодинамики. Действительно, допустим обратное, т. е. что плотность излучения при равновесии каким-то образом зависит от природы тел, находящихся внутри полости. Тогда, взяв две равновесные системы, находящиеся при одинаковой температуре, но заключающие разные тела, и установив между ними сообщение, мы бы нарушили равновесие. Это привело бы к установлению между обеими системами разности температур, которую можно было бы использовать для построения вечного двигателя второго рода. [c.655]

В [65] строгая теория переноса излучения впервые применена к движущейся среде — земной атмосфере. Представлена полная система уравнений динамики атмосферы с включением уравнений, описывающих лучистый теплообмен. Рассмотрены вопросы применимости закона Кирхгофа к атмосфере, локальное термодинамическое и другие виды равновесия. Сформулированы граничные условия для лучистой энергии. В этой работе ранее, чем в книгах но теории переноса излучения, притом в абсолютно четкой и строгой физической форме, определены характеристики поля излучения (интенсивность и поток излучения), характеристики взаимодействия излучения с материальной средой — атмосферой (коэффициенты рассеяния, поглощения и излучения, индикатриса рассеяния). [c.776]

Существование отмечен-ных ранее физических аналогий между закономерностями молекулярного течения в системах с диффузно рассеивающими и эмиттирую-щими стенками и лучистого теплообмена в диатермических средах, ограниченных диффузно излучающими и отражающими поверхностями, позволяет использовать для описания этих процессов единый математический аппарат [6, 7, 10, 20,21, 23, 25—27,67, 85, 87,93, 126, 127, 131], Этот аппарат базируется на решении интегрального уравнения переноса в замкнутой системе и детально изложен в работах по теории лучистого теплообмена. В его основе лежит представление о так называемых угловых коэффициентах, к определению которых мы сейчас переходим. [c.71]

И, наконец, к третьей группе относятся стеклопластики, которые являются непрозрачными в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне, и их по оптическим свойствам можно отнести к сильно рассеивающим средам, в которых перенос лучистой энергии может быть описан на основе современной теории рассеяния. [c.62]

Для практически важных значений критерия Ви=1—2 суммарный удельный тепловой поток с увеличением Ви уменьшается с 24 до 19 кВт-м-2 и доля конвективной составляющей в суммарном удельном тепловом потоке увеличивается от 16,5 до 24 %. Равное значение лучистой и конвективной составляющей достигается при значении Ви = 9, что несколько больше, чем для условий ламинарного пограничного слоя. Влияние лучистой составляющей на суммарный тепловой поток перестает быть существенным при Ви>60, что значительно больше соответствующих значений Ви для условий ламинарного пограничного слоя (Ви = 20). Это объясняется влиянием турбулентного коэффициента теплопроводности на диффузионный процесс переноса лучистой тепловой энергии. Турбулентный коэффициент переноса интенсифицирует процесс передачи тепла как за счет конвекции, так и за счет радиации. Однако зависимость радиационной составляющей от температурного напора ДГ более сильная, чем составляющей конвективной. Значение суммарного удельного потока для условий примера, определенное по зависимости, традиционно применяемой для задач огнестойкости, более чем в 2 раза превышает найденные в соотношении с настоящей теорией. Причем если величина конвективной составляющей практически одинакова (д. =4,2 кВт-м" ) и по настоящей теории при изменении Ви от 1 до 2 изменяется от 4 до 4.4 кВт-м- , то значения радиационной составляющей существенно отличаются лучистая составляющая, найденная в соответствии с традиционным методо.м, 9пв=45 кВт-м" и по настоящей теории дан=24—19 кВт-м- при изменении Ви от 1 до 2. Такое различие объясняется тем, что в традиционном методе расчета используется модель оптически прозрачной среды между двумя бесконечными плоскопараллельными поверхностями. Для задач определения фактического предела огнестойкости в связи со спецификой проведения экспериментов такая модель допустима. В условиях реальных пожаров она вносит существенную ошибку в анализ теплового воздействия очага пожара на строительные конструкции. Сравнение результатов расчета удельных тепловых потоков на вертикальных конструкциях при пожарах, полученных с помощью разработанной в настоящем разделе теории с экспериментальными данными, приведено в разд. 3.3 настоящей главы. [c.81]

ПЕРЕНОС ИЗЛУЧЕНИЯ — распространение излучения в среде при наличии процессов поглощения, испускания или рассеяния. Основная задача теории П. и. — определение поля излучения, к-рое характеризуется интенсивностью / , зависящей от частоты, координат и направления луча. Количество лучистой энергии заключенное в интервале частот (V, V -Н с г) и в телесном угле с ю, к-рое переносится за время (11 через площадку а, перпендикулярную выбранному направлению, [c.609]

Анализ пространственно-временного распределения молекулярных,, а с развитием криовакуумных систем, и лучистых потоков в сложных структурах, составляет одну из ключевых проблем -вакуумной техники. Естественны поэтому обширность и продолжающееся быстрое нарастание библиографии по этому вопросу. Уже после опубликования обзоров [67,. 138] появилось несколько десятков работ, содержащих новые результаты большей или меньшей степени общности. Анализ или даже краткий комментарий каждой из этих работ невозможен из-за недостатка места. Поэтому в следующих параграфах подробно изложены лишь четыре наиболее развитые к настоящему времени и имеющие, на наш взгляд, паилучшие перспективы практического применения методы. Это уже упомянутый метод Монте-Карло (ММК) метод угловых коэффициентов (МУК), обязанный сво-и.м появлением физическому подобию процессов молекулярного переноса в структурах с диффузно отражающими стенками и процессов лучистого переноса в ди-лтермических средах и базирующийся на хорошо развитом-математическом аппарате теории лучистого теп- [c.49]

Физическая природа процессов испускания и поглощения достаточно полно представлена в современной теории теплового излучения. Однако для репюния практических задач расчета лучистого теплообмена, ввиду его большой сложности, целесообразно использовать феноменологический метод исследования, рассматривая Среду как сплошную, а не дискретную, и обладающую некоторыми суммарными характеристиками, определяющими лучистый перенос энергии. [c.283]

Процессы переноса энергии излучением в средах, которые. могут поглощать, испускать и рассеивать энергию, представляют интерес для многих областей исследований. Первоначально теория переноса лучистой энергии была развита применительно к ряду астрофизических задач. Исследование излучения, расиространяю-щегося в реальных объектах (небесных телах, земной [c.140]

Трудности, связанные с точным решением интегрального уравнения теории излучения, заставляют метеорологов и астрофизиков широко пользоваться нри изучении распространения лучистой энергии в поглош,аюш,их и рассеиваюш,их средах различными приближенными методами. В большинстве случаев прибегают к различным формам приближенных дифференциальных уравнений переноса, нрименение которых совершенно освобождает исследователя от аппарата интегральных уравнений. [c.604]

Полупрозрачными называют материалы, обладающие конечным пропусканием и поглощением радиации. Перенос энергии в них осуществляется двул1я путями — теплопроводностью и излучением. Феноменологическое описание явления сводится к уравнению сложного лучисто-кондуктив-пого теплообмена (ЛКТ). Изучение свойств материалов указанного класса об.ладает существенными особенностями, причиной которых является невозможность использования классических методов исследования, базирующихся на уравнении Фурье. Развивающаяся теория ЛКТ одновременно с разработкой методов расчета температурных полей в полупрозрачных средах рассматривает способы исключения лучистой составляющей тенлопереноса и выделения истинных значений теплофизических свойств этих веществ. Некоторые аспекты этой большой проблемы рассмотрены в настоящей работе. [c.97]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...