Тепловое излучение, испускаемое поверхностями

Тепловое излучение, испускаемое поверхностью [c.320]

Тепловое излучение, испускаемое поверхностями 320 [c.445]

Согласно К. 3. и., отношение испускательной способности. тела (поверхности непрозрачного тела) к его поглощательной способности одинаково для всех тел и является универсальной ф-цией частоты v (или длины волны X) излучения и абс. темп-ры Т эта ф-ция определяется Планка законом излучения. К. з. и. справедлив для теплового излучения любой частоты, как испускаемого элементом поверхности тела в нек-ром направле-Еив, так и испускаемого во всех направлениях (т. е. в пределах телесного угла 2л). [c.368]

В этой главе будет рассмотрен теплообмен излучением между поверхностями замкнутой системы, которая заполнена прозрачной (диатермической) средой (т. е. средой, которая не поглощает, не испускает и не рассеивает излучение и, следовательно, не оказывает влияния на проходящее через нее х излучение). Идеально прозрачной средой является вакуум как прозрачную среду можно также рассматривать воздух при умеренных температурах. Термин замкнутая система означает область, полностью окруженную совокупностью поверхностей, каждая из которых характеризуется определенными радиационными свойствами и температурой (или тепловым потоком) таким образом, что для каждой из этих поверхностей может быть рассчитано количество подводимой и отводимой энергии излучения. Отверстия в замкнутых системах рассматриваются как мнимые поверхности, а энергия излучения, проходящего в замкнутую систему сквозь отверстие, характеризует поверхностную плотность потока энергии, испускаемого мнимой поверхностью. [c.171]

В настоящем разделе рассматривается методика определения распределения температуры в полупрозрачном теле, разрушающемся под действием теплового потока, подводимого извне к граничной поверхности. Для общности предположим, что среда является излучающей, поглощающей и изотропно рассеивающей. На фиг. 12.7 представлена геометрия задачи и система координат. Рассматривается полубесконечное тело (О < д < оо), которое разрушается вследствие нагрева с поверхности раздела газ — жидкость. При стационарном процессе уноса массы температура поверхности раздела Го является максимальной и по мере удаления от поверхности раздела температура тела падает. Излучение, испускаемое внутренними слоями вещества и достигающее поверхности раздела жидкость — воздух, частично пропускается, а частично отражается ею, причем предполагается, что эта поверхность отражает идеально зеркально. Если в течение некоторого времени унос массы происходит с постоянной скоростью и неустановившаяся стадия процесса пройдена, то [c.511]

Ото время как спектральное распределение энергии излучения, выходящего из отверстия в полости, имеет универсальный характер, для теплового излучения с открытой поверхности тела это не так его спектральное распределение зависит не только от температуры, но и от материала поверхности. Для количественной характеристики этого спектрального распределения вводят понятие испускательной способности тела (или Гх), т.е. спектральной плотности потока энергии излучения, испускаемого единичной площадкой поверхности по всем направлениям, так что л (1ш (или Гл(1Я,) представляет собой поток излучения в соответствующем спектральном интервале. Полный поток излучения всех длин волн представляет собой энергетическую светимость / поверхности (см. 1.10). Очевидно, что [c.420]

Для теплового излучения тела, не находящегося в полости (в отсутствие равновесия с излучением), спектральное распределение зависит от материала поверхности. Для описания этого распределения введем понятие испускательной способности тела (или Г ), которая представляет собой спектральную плотность потока энергии излучения, испускаемую единичной площадкой поверхности по всем направлениям. Испускательная способность измеряется в Дж/м . [c.243]

В предположении, что средняя температура поверхности Земли составляет 288 К, оцените количество энергии, испускаемой в виде теплового излучения. Так как полная энергия Земли близка к постоянной, количество поглощаемого Землей солнечного излучения равно излучаемой Землей энергии. Оцените полное производство энтропии на поверхности Земли в предположении, что средняя температура солнечного излучения составляет 6000 К. [c.292]

В случае прозрачной пленки расплава член, учитывающий излучение, не должен входить в баланс тепла на внешней поверхности. Жидкая пленка настолько тонка, что пропускает через себя все излучение, не поглощая и не рассеивая его, а испускаемый расположенным вблизи поверхности элементом пленки радиационный тепловой поток в сторону газовой фазы равен по величине радиационному потоку в сторону конденсированной. Поэтому баланс тепла на поверхности пленки записывается в виде [c.234]

Известное представление о распределении энергии по спектру может быть получено посредством следующего эксперимента. (Пусть выделенный узкий пучок лучей, испускаемый диффузно излучающим элементом серой поверхности нагретого тела в направлении а, пропускается через призму (рис. 3 1), материал которой прозрачен для интервала длин волн излучения. Согласно (2-2 1) (2-7) величина теплового потока, который несет этот пучок лучей, (равна [c.33]

Коэффициент излучения. Всякое тело, имеющее температуру выше абсолютного нуля ( > — 273°), излучает с поверхности тепло и одновременно воспринимает тепло от лучей, испускаемых окружающими телами и попадающих на рассматриваемое тело, В результате тело может охлаждаться, нагреваться или оставаться в тепловом равновесии. В последнем случае процесс взаимного облучения продолжает существовать, но отсутствует фактический переход тепла от тела к телу. [c.21]

Рассмотрим один из приближенных методов расчета [Л. 171, 262], основанного на экспериментальных данных, приведенных в 17-1. Если газообразное тело находится в оболочке, которая обладает свойствами серого тела, то часть энергии, излучаемой газом, поглощается этой оболочкой, а часть ее отражается. Отраженная оболочкой энергия частично поглощается газом, а частично вновь попадает на поверхность оболочки. Результирующий тепловой поток при теплообмене излучением между газом и оболочкой определится разностью между лучистым потоком, испускаемым газом на оболочку, и частью излучения оболочки, которое поглощается газом [c.386]

Каждый К. п. состоит из топочного пространства (см. Топки), в котором происходит сжигание топлива, водяного и парового пространств, в к-рых помещаются соответственно нагреваемая вода и образовавшийся из нее пар. Образовавшееся при горении тепло передается частью путем из лучения, частью при посредстве конвекции и теплопроводности. Излучением передается тепло от слоя горящего топлива, от факела горящих газов и от накаленных стенок топочного пространства тем частям К. п., которые облучаются непосредственно испускаемыми этими телами тепловыми лучами. В остальной части К. п. тепло передается от горячих дымовых газов к более холодным стенкам К. п. или его частей путем конвекции и теплопередачи. Продукты горения, образующиеся в топочном пространстве, проходят последовательно по дымоходам, омывая поверхность К. п. в собственном смысле слова, пароперегревателя (см.), экономайзера (см.) и воздухоподогревателя затем, охладившись и отдав значительную долю заключающегося в них тепла, газы отводятся через дымовую трубу. [c.91]

К. 3. и, выводится из предположения о полном тер-модинамич. равновесии иялучепия с веществом и строго справедлив лишь для равновесного теплового излучения, в частности для излучения, заполняющего замкнутую полость при томн-ре Т. Однако он с хорошей точностью применим к тепловому излучению, испускаемому с поверхности тела, нагретого до высокой темп-ры, в окружающую более холодную среду, собственное излучение к-рой мало по сравнению с излучением данного тола, так что можно рассматривать эту сроду как вакуум (разумеется, что для поддержания стационарного состояния необходимо подводить к излучающему в вакуум телу энергию). [c.368]

Тепловой метод контроля основан на изменении распределения теплового излучения, испускаемого исследуемым изделием, при наличии в нем дефекта. Большая работа по разработке теплового метода проводится в НИИ интроскопии (Н. А. Бекешко, А. Б. Упады-шев). Тепловой метод может быть применен для контроля листовых сварных соединений из пластмасс со снятым гратом. Схема контроля достаточно проста. С одной стороны изделия размещают источник нагрева — плазмотрон, лазер и др., а с другой стороны изделия — приемную аппаратуру. Так как поверхность большинства пластмасс не может быть нагрета до температуры выше 100° С, то для контроля пластмассовых изделий необходима приемная аппаратура повышенной чувствительности. Б настоящее время в НИИ интроскопии разработана универсальная приемная система для теплового контроля типа ОГ-1 и ОГ-2 [8]. Из-за низкой тепло-проводости пластмасс для их прогрева по всей глубине необходимо достаточно большое расстояние между тепловым источником и приемной аппаратурой или сканирование с малой скоростью. Применяемая приемная аппаратура дает возможность представить картину распределения температуры по поверхности. изделия в виде изображения на экране электронно-лучевой трубки или на фотобумаге, а также в записи амплитудных профилей при сканировании по отдельным строкам. Тепловой метод позволяет определить форму, размеры и местоположение больших дефектов типа нарушения сплошности. [c.186]

Для характеристики теплового излучения мы воспользуемся величиной потока энергии Ф, т. е. количества энергии, излучаемого в единицу времени (мощность излучения). Поток, испускаемый единицей поверхности излучающего тела по всем направлениям, будем называть испускательной способностью и обозначим через Е. Определенная таким образом испускатель-ная способность соответствует светимости (см. Введение, фотометрические понятия) и иногда называется энергетической светимостью. Наряду с ней можно рассматривать и энергетическую яркость В, определяемую аналогично яркости при фотометрических измерениях. Для черного тела яркость не зависит от направления, так что Е = кВ (см. 7). [c.687]

Закон Кирхгофа. В 1859 г. Г. Кирхгоф сформулировал закон для равновесного теплового излучения. Прежде чем рассматривать этот закон, необходимо ввести понятия ис-пускательной и поглощательной способностей тела. Обозначим через ЙФ энергию излучения, испускаемого в единицу времени единицей поверхности тела в интервале частот от й) до (o-fd(o . Иными словами, йФ есть плотность потока энергии излучения в указанном интервале частот. Представим йФ в виде [c.37]

Бесконтактные методы теплового контроля основаны на использовании инфракрасного излучения, испускаемого всеми нагретыми телами. Инфракрасное излучение занимает щирокий диапазон длин воли от0,76 до 1000 мкм. Спектр, мощность и пространственные характеристики этого излучения зависят от температуры тела и его излу-чательной способности, обусловленной, в основном, его материалом и микро-структурными характеристиками излучающей поверхности. Например, шероховатые поверхности излучают сильнее, чем зеркальные. При повышении температуры мощность из лучення [c.117]

Для измерения количества теплового излучения применяются энергетические единицы. Количество энергии, излучаемой в полусферическое пространство единицей поверхности источника в единицу времени, т. е. поверхностная плотность испускаемого во всех направлениях потока, называется лучеиспускательной способностью поверхности тела и обозначается через Е, вт м - или ккал1м -ч. В оптике аналогичную величину называют светимостью. [c.188]

Испускание лучистой энергии (тепловое излучение) абсолютно чёрного тела описывается Стефана — Больцмана законом излучения и Планка законом излучения. Применительно к условиям термодинамич. рапнове-сия закон Стефана — Больцмана даёт выражение для плотности потока интегрального излучения в нолусфе-ру, испускаемого поверхностью абсолютно чёрного тела в пределах полусферич. телесного угла во всё.м интервале длин волн от О до со, Ед = аТ [Вт/м ], где а—5,67-10 Вт/м К — Стефана — Больцмана по--тоянная, Т — темп-ра тела. Плотность потока моно-хроматич. излучения в полусферу в узком интервале длин волн Я описывается ф-лой Планка [c.618]

Плотность лучистого теплового потока является алгебраической суммой испускаемого и поглощаемого излучения. Первая величина равна степени черноты е материала, умноженной на а, постоянную Стефана— Больцмана (5,669-10" вт1м град ), умноженную на абсолютную температуру поверхности раздела в четвертой степени T град . Вторая величина равна падающему лучистому потоку, умноженному на соответствующий коэффициент поглощения. Рассматрийаеиоя Более подробные сведения об основных Фаза законах теплового излучения, понятиях и определениях содержатся в учебниках и руководствах по теплотехнике. г, [c.93]

Бесконтактные методы теплового контроля основаны на использовании инфракрасного излучения, испускаемого всеми нафетыми телами. Инфракрасное излучение занимает широкий диапазон длин волн от 0,76 до 1000 мкм. На практике в ТНК преимущественно используются два спектральных диапазона З...5и8... 14 мкм, совпадающие с окнами максимальной прозрачности атмосферы и являющиеся наиболее информативными. Спектр, мощность и пространственные характеристики этого излучения зависят от температуры тела и его излучательной способности, обусловленной, в основном, его материалом и микроструктурными характеристиками излучающей поверхности. Например, шероховатые поверхности излучают сильнее, чем зеркальные. При повышении температуры мощность излучения быстро растет, а ее максимум сдвигается в область более коротких длин волн. Эта закономерность характеризуется законом смещения Вина [c.531]

Излучение происходит под действием равличных причин электрич. тока, химич. изменений, радиоактивного распада и т. д. наибольшее вначение имеет температурное, или тепловое, излучение (см.). Каждый предмет излучает поток радиации, по своему спектральному составу и величине соответствующий его t°. Если г° окружающих предметов не отличается от его i°, то испускаемый данным предметом поток точно компенсируется получаемым от окружающих предметов потоком радиации. Если же f данного предмета отлична от 1° окружающих предметов, то происходит перенос анергии от предмета с более высокой 1° к предмету с менее высокой f. Наиболее мощным источником радиации для земного шара является солнце. На нек-рый элемент поверхности земного предмета может падать 1) поток прямых солнечных лучей — прямая солнечная радиация — и поток солнечных лучей, рассеянных атмосферой, — диффузная радиация неба и 2) поток прямой солнечной радиации и диффузной радиации неба, отраженный [c.257]

ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ (температурное излучение), эл.-магн. излучение, испускаемое в-вом и возникающее за счёт его внутр. энергии (в отличие, напр., от люминесценции, к-рая возбуждается внеш. источниками энергии). Т. и. имеет сплошной спектр, положение максимума к-рого зависит от темп-ры в-ва. С её повышением возрастает общая энергия испускаемого Т. и., а максимум перемещается в область малых длин волн. Т. и. испускает, напр., поверхность накалённого металла, земная атмосфера и т. д. [c.745]

Однако аналитические методы не дают ответа на вопрос о влиянии формы тела или ее изменения на температуру и скорость разрушения при учете излучения поверхности (при этом граничное условие для уравнения теплопроводности перестает быть однородным). Отклонение от рассмотренного выше пространственно-временного подобия может быть проанализировано только численно. Забегая вперед, можно указать, что параметром, определяющим возможность использования пространственно-временного подобия, оказывается отношение подведенного конвективного до и испускаемого лучистого естТ" тепловых потоков. Влияние этого отношения на температуру поверхности обычно достаточно слабое и в инженерной практике, по крайней мере при температурах набегающего потока Те, значительно превышающих температуру поверхности Tw, может не учитываться. Что касается скорости разрушения, то отклонения от пространственно-временного подобия зависимостей Gj (t) могут быть весьма значительными. В частности, величины безразмерной скорости разрушения, полученные на малых моделях, оказываются обычно выше, чем на больших. [c.193]

В качестве характерного примера приведём результаты расчёта потока Н., возникающего при коллапсе железнокислородного ядра звезды с массой 2 Mq. Суммарная анергия, уносимая Н., равна 5 10 эрг, т. е, ок. 15% всей массы звезды, выраженной в энергетич. единицах. Ср. энергия отд. Н. составляет 10—12 МэВ, а энергетич. спектр близок к тепловому с более крутым падением при высоких энергиях. Длительность нейтринного излучения 10—20 с. В испускаемом нейтринном потоке присутствуют в равных концентрациях все типы Н. и антинейтрино. Это объясняется тем, что звёздное ядро вплоть до очень больших расстояний от центра непрозрачно для Ы. из-за процессов упругого рассеяния яа электронах и ядрах. В результате все типы Н. оказываются в тепловом равновесии с веществом вплоть до аек-рой поверхности (нейтриносфера), с к-рой испускание нейтрино происходит нрибл. как с чернотельной поверхности. Если в нашей Галактике произойдёт коллапс звезды, ее нейтринное излучение может быть зарегистрировано уже существующими телескопами. [c.257]

АКТИНОМЕТР, прибор для измерения радиации (см. Актинометрия). Всякий А., если он не обладает спектральной селективностью, дает возможность измерить лишь разность напряжения радиации, падающей на его поверхность и испускаемой им самим. В зависимости от назначения прибора он устраивается так, чтобы обладать определенной спектральной селективностью. Напр. А., предназначенные для измерения напряжения солнечной или небесной радиации, мало или совсем нечувствительны к длинноволновой радиации, соответствующей собственному их лучеиспусканию. Приборы с кривой спектральной чувствительностью, близкой к кривой чувствительности глаза, называются ф о-тометрами и служат для измерения света. Аналогичные приборы, служащие для определения цвета, носят наавание колориметров и состоят И8 трех приемников с кривыми чувствительности, соответствующими трем кривым основных возбуждений глаза. Приборы, специально предназначенные для определения г° тел по интенсивности их излучения при высоких г°, носят название оптических пирометров. При измерении радиации используются ее тепловое действие, фотоэлектрич. и ( отохи-мич. эффекты и действие ее на глаз. При применении первого принципа строятся приемники, в щирокой спектральной области не [c.256]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...