Излучение плоского слоя газов

Рис. 5-21. Собственное излучение плоского слоя газа.

Излучение плоского слоя газов [c.227]

Рис. 5 20. Изменение интенсивности внешнего излучения вследствие поглощения энергии в плоском слое газа.

Другая особенность поглощения энергии тазами заключается в том, что поглощение не заканчивается в тонком слое у границ занимаемого газом объема, но происходит постепенно во всем объеме газового тела. На протяжении единицы длины пути луча, проходящего через газ, интенсивность излучения уменьшается на определенную долю своей величины. Рассматривая луч с длиной волны Я, проходящей через плоский слой газа (фиг. 2-43), и пользуясь обозначениями, приведенными на чертеже, это можно выразить аналитически следующим образом [c.139]

Соотношение между поглощением и собственным излучением энергии в объеме газа может быть различным. В зависимости от этого интенсивность излучения по мере прохождения газового слоя может либо возрастать, либо уменьшаться, либо оставаться неизменной. Рассмотрим характерные черты таких процессов на примере плоского слоя поглощающего газа. [c.173]

Уравнения установившегося плоского пограничного слоя газа без учета излучения [c.686]

Рис. 15-8. К излучению поверхности F-1 на поверхность Fa через плоский слой поглощающего газа.

Представим себе изотермический газовый объем с одинаковой по всему объему концентрацией газа. Мысленно выделим в нем плоский слой и разделим его на две части с толщинами Li и L . Поглощательную способность любого из рассматриваемых слоев по отношению к собственному излучению другого слоя, например поглощательную способность слоя по отношению к излучению слоя L , несложно рассчитать, определив предварительно по приведенным выше номограммам степени черноты и слоев [c.40]

В настоящем разделе рассматривается задача переноса излучения в плоском слое толщиной L, содержащем распределенные источники энергии с плотностью потока объемного излучения g y). Предположим, что среда поглощает и испускает излучение и что непрозрачные границы г/= О и y = L диффузно испускают и диффузно отражают излучение и поддерживаются при температурах Г] и Гг соответственно. Нужно получить выражения для распределения температуры и плотности потока результирующего излучения в среде. В настоящем разделе дается математическая постановка этой задачи в случаях серого и несерого газа. [c.321]

Еще Релеем и Гюгонио [2] было показано, что, используя класс автомодельных волн Рима-на, можно в процессе изоэнтропического сжатия плоского слоя политропного газа получить сколь угодно большую плотность газа. Возможность неограниченного сжатия газовых цилиндра и шара была установлена [3, 4] с применением классов автомодельных цилиндрических и сферических течений, которые были подробно изучены [5] (для задач о вытеснении газа). Отмечалось [3,4], что процессы безударного сжатия газа являются энергетически выгодными, так как не приводят к большому росту кинетической энергии и сильному разогреву вещества, что наблюдается при ударном сжатии. Поэтому такие процессы могут играть существенную роль при осуществлении лазерного термоядерного синтеза, когда сжатие мишеней реализуется при помощи специальным образом сформированного импульса лазерного излучения. [c.403]

Второе отличие излучения газов от излучения твердых тел заключается в том, что у первых оно имеет объемный, тогда как у вторых оно имеет поверхностный характер. Смысл такого противопоставления выясняется из рассмотрения процесса прохождения энергии сквозь полупрозрачную среду. На рис. 9-1 показан в разрезе плоский слой такой среды. Направим ось X по внутренней нормали к поверхности слоя и будем считать задачу одномерной. [c.195]

В этом разделе рассматривается влияние излучения на теплообмен в ламинарном пограничном слое при обтекании плоской пластины поглощающим и излучающим сжимаемым газом. Принимается, что газ является идеальным и серым, вязкость его линейно зависит от температуры, удельная теплоемкость и число Прандтля постоянны, температура внешнего потока Гоо также постоянна. Поверхность пластины является непрозрачной и серой, диффузно излучает и диффузно отражает и непроницаема для газа. К стенке подводится извне постоянный тепловой поток с плотностью qw На фиг. 13.6 схематически изображена картина течения и показана система координат. [c.553]

Рассмотрим процесс теплообмена излучением между плоским слоем поглощающего и рассеивающего газа граничными поверхностями слоя. Решение задачи осуществляется на основе дифферен-циально-разностного приближения для произвольных индикатрис рассеяния среды [Л. 29]. Схема задачи представлена на рис. 4-1,а. Изотермический плоский слой газа имеет постоянную во всех сечениях темпедатуру Гг=сопз1. Газ обладает следующими радиационными характеристиками опектральным показателем преломления спектральными коэффициентами поглощения а и рассеяния и индикатрисой рассеяния у (s s). Вследствие постоянства температуры газа все его спектральные радиационные характеристики, а также спектральная поверхностная плотность равновесного излучения г = (м, Гг) будут также сохранять постоянные значения в пределах слоя, толщина которого равна L. [c.129]

Произведенные А. В. Кавадеровым [149] расчеты излучения плоского слоя с неравномерной температурой (линейное распределение) при условии наличия адиабатной поверхности показали, что при наличии такой поверхности уменьшается различие между излучением неограниченного слоя газов в стороны высоких и низ ких температур, причем существенное влияние оказывают оптические свойства среды и поверхности, температура которой определяется излучением того же слоя полупрозрачной среды. [c.234]

Н. А. Захариков [152] рассмотрел в общем виде вопрос о теплоотдаче излучением ограниченного плоского слоя газа, состоящего из л изотермических слоев с постоянными оптическими [c.235]

Рассмотрим установившееся движение плоской ударной волны навстречу лазерному излучению. Интенсивность лазерного излучения Р считаем постоянной. Газ перед волной неподвижен и характеризуется начальной плотностью частиц Л о- Тепловое излучение плазмы ионизирует слой газа перед фронтом светодетонационной волны. При значениях Го и Л о соответствующих светодетонационному режиму, начальная ионизация газа непосредственно перед фронтом равна aeг<10 . Пробег ионизующих квантов не превышает миллиметра, поэтому в нескольких миллиметрах от фронта газ вообще не ионизован. Температура электронного газа перед фронтом Те определяется равновесием между поглощением лазерного излучения и потерями энергии при столкновениях. В светодетонационном режиме для водорода, гелия и аргона величина Те равна Те -н2 эВ. Время от начала фотоионизации очередного слоя газа до прохождения фронта волны через этот слой порядка 10 с. Передачей энергии от электронов к атомам можно пренебречь (из-за большого различия в массах атома и электрона), поэтому для температуры атомов (и ионов) перед фронтом справедлива оценка Т < Те. [c.112]

Из уравнения (5-21) видно, что с ростом спектральной оптической толщины слоя а 1 суммарная спектральная интенсивность излучения с поверхности(О растет и при i>3 практически достигает спектральной интенсивности излучения абсолютно черного тела /ov при температуре, равной температуре газа в объеме. Вне полос спектра поглощения газа величина ,==0 из соотношения (5-21) следует, что в этих участках спектра излучение газового объема отсутствует. Выражение (5-21) определяет интенсивность излучения по направлению нормали к поверхности плоского слоя. Плотность полусферического излучения с поверхности Е , можно найти, если рассмотреть также иные направления, по которым излучение пересекает граничную поверхность. Выражение для интенсивности излучения в произвольном направлении п (рис. 5-21) определяется тем же уравнением (5-21), если в нем толщину слоя газа I заменить на длину пути луча в этом направлении / =// osO. Если подставить это соотношение в (в), то после вычислений получим [c.174]

Рис. 15-20. Схема прохож-цения параллельного луча потока излучения через плоский слой Д5 запыленного газа.

Количество публикаций, посвященных инженерным приложениям теории теплообмена излучением, постоянно возрастает. В работах 5, 6] исследован теплообмен излучением в плоском слое поглсщающ(гго и излучающего газа, заключенного между двумя параллельными излучающими черными пластинами. Хауэлл и Перлмуттер [7, 8] применили метод Монте-Карло для решения аналогичных задач в случае отражающих границ. В работах 9—11] получено численное решение задачи теплообмена излучением в плоском слое Поглощающего, излучающего и рас- -свивающего газа. В работе 12] использовано приближение экспоненциального ядра, а в работах 13, 14] применен метод моментов для приближенного решения" задач теплообмена излу-черцем в плоском слое. [c.425]

Рассмотрим собственное излучение равномерно нагретого плоско-параллельного слоя газа толщиной 5 на единицу опра-ничивающей его площадки Р=. Удельный поток лучистой энергии, падающей на эту площадку со всех направлений, определяется формулой [c.279]

Изложенный материал относится к случаю плоского слоя среды. Не менее важным для практики исследования теплопроводности газов и жидкостей является случай цилиндрического слоя, соответствующий условиям эксперимента при методах коаксиальных цилиндров и, особенно, нагретой нити. Анализу искажения процесса переноса тепла вследствие излучения среды в цилиндрическом с чое посвящена пока единственная работа, выполненная в самое последнее время Л. А. Пнгальской [52]. Ниже излагаются основные результаты этой работы. [c.25]

В последнее время предложена строгая теория отражения. от поверхностного мономолекулярного слоя, лежащего на подложке. Подложка рассматривается как классическая континуальная среда с показателем преломления v= г—Ы, а излучение молекул слоя рассчитывается методами квантовой электродинамики. Далее анализируется интерференция сферических волн, рассеянных молекулами адсорбата, и плоских волн от подложки (получаемых макроскопическим расчетом обычного типа). Молекулы слоя характеризуются компонентами поляризуемости в направлениях и поверхности. Расчет проведен для нескольких газов, адсорбированных на кремниевой подложке, поэтому провести прямое сравнение с формулами Сивухина затруднительно однако расхождение получается не более 50—70%, что в данном случае вполне удовлетворительно. [c.209]

ЗАКОН [Бера для разбавленных растворов поглощающего вещества в непоглощающем растворителе коэффициент поглощения света веществом зависит от свойств растворенного вещества, длины волны света и концентрации раствора Био для вращательной дисперсии в области достаточно длинных волн, удаленной от полос поглощения света веществом, угол вращения плоскости поляризации обратно пропорционален квадрату длины волны Био — Савара — Лапласа элементарная магнитная индукция в любой точке магнитного поля, создаваемого элементом проводника с проходящим по нему постоянным электрическим током, прямо пропорциональна силе тока в проводнике, абсолютной магнитной проницаемости, векторному произведению вектора-элемента длины проводника на модуль радиуса-вектора, проведенного из элемента проводника в данную точку и обратно пропорциональна кубу модуля-вектора Бойля — Мариотта при неизменных температуре и массе произведение численных значений давления на занимаемый объем идеальным газом постоянно Брюстера отраженный свет полностью линейно поляризован при угле падения, равному углу Брюстера, тангенс которого должен быть равен относительному показателю преломления отражающей свет среды Бугера — Ламберта интенсивность J плоской волны монохроматического света уменьшается по мере прохождения через поглощающую среду по экспоненциальному закону J=Joe , где Jo — интенсивность света на выходе из слоя среды толщиной / а — показатель поглощения среды, который зависит от химической природы и состояния поглощающей среды и от волны света Бунзеиа — Роско количество вещества, прореагировавшего в фотохимической реакции, пропорционально мощности излучения и времени освещения Бернулли в стационарном потоке сумма статического и динамического давлений остается постоянной ] [c.231]

СИЛА [Магнуса действует на тело, вращающееся в набегающем на него потоке жидкости или газа, направленная перпендикулярно к потоку и оси вращения нормального давления — часть силы взаимодействия тел, направленной по нормали к поверхности их соприкосновения оптическая линзы в воздухе — величина, обратная фокусному расстоянию линзы поверхностная приложена к поверхности тела подъемная — составляющая полной силы давления на движущееся в газе или жидкости тело, направленная перпендикулярно к скорости тела равнодействую1цая эквивалентна действию на тело системы сил света — отношение светового потока, распространяющегося от источника в рассматриваемом направлении внутри малого телесного угла, к этому углу термоэлект-родви ку цая возникает в электрической цени, составленной из разнородных проводников, контакты между которыми имеют различную температуру тока — отношение электрического заряда, переносимого через сечение проводника за малый интервал времени, к /гому интервалу трения (препятствует относительному перемещению соприкасающихся тел, слоев жидкости или газа качения действует на цилиндрическое или шарообразное тело, катящееся без скольжения цо плоской или изогнутой поверхности покоя имеет максимальное значение составляющей взаимодействующих тел и направлена по касательной к поверхности соприкосновения скольжения действует при движении соприкасающихся тел и направлена по касательной к поверхности их соприкосновения) тяжести — равнодействующая силы гравитационного взаимодействия тела с Землей и центробежной силы инерции, обусловленной вращением Земли фотоэлектродвижушая — ЭДС, возникающая в полупроводнике при поглощении в нем электромагнитного излучения электродвижущая (ЭДС) — характеристика источника тока, определяемая работой, затрачиваемой на перемещение единичного положительного заряда по замкнутому контуру] [c.275]

Предлагаемая книга посвящена распространению ультразвуковьЕх волн в жидкостях, газах и твердых телах, рассматриваемых как сплошные среды с разными характеристиками упругости. В ней систематизированы вопросы, имеющие непосредственное отнощение к специфике ультразвука возможности генерирования направленных пучков плоских волн, высокой интенсивности ультразвукового излучения и т. д. В связи с этим основное внимание в книге уделено различным аспектам распространения плоских волн их общим характеристикам, затуханию, рассеянию на неоднородностях, отражению, преломлению, прохождению через слои, интерференции, дифракции, анализу нелинейных явлений, пондеромоторных сил, краевых и других эффектов в ограниченных пучках. Рассматриваются также сферические волны, которые формируются при пульсационных колебаниях сферических тел, в дальней зоне излучателей малых размеров, в ультразвуковых фокусирующих системах. Большинство из этих вопросов обсуждается применительно к продольным волнам для сред, обладающих объемной упругостью, а для других типов волн, в частности для сдвиговых волн в жидкостях и твердых телах, дополнительно рассматриваются те вопросы, которые составляют их специфику. К ним относятся граничные и нелинейные эффекты в твердых телах, трансформация волн, их дисперсия, поверхностные волны, соотношения между скоростями звука и модулями упругости в кристаллах, в том числе в пьезоэлектриках. [c.2]

Эта специфика прежде всего выражается в реальной и широко используемой возможности генерирования плоских или квазипло-ских волн, в особом значении импульсного режима излучения, в воздействии мощного ультразвука на среду и ее реакции на это воздействие, в сильном поглощении ультразвуковых волн в газах и возможности распространения сдвиговых волн в жидкостях, в отчетливом проявлении нелинейных акустических эффектов в жидкостях и твердых телах, постоянных сил в ультразвуковом поле и т. д. Соответственно на первое место в ультраакустике выходят вопросы распространения плоских волн, их поглощения, отражения, преломления, прохождения через слои, фокусирования, рассеяния, анализ нелинейных эффектов, пондеромоторных сил в поле плоских волн, дифракционных и интерференционных эффектов в поле реальных излучателей ультразвуковых пучков вместе с анализом отклонений характеристик ультразвукового поля в ограниченных пучках по сравнению с полем идеальных плоских волн, распространения различных типов ультразвуковых волн в безграничных и ограниченных твердых телах, в том числе — в кристаллах и пр. В насго-яи ей книге сделана попытка дать всем этим вопросам достаточно полное освещение в сочетании с другими аспектами распространения ультразвуковых волн. В книге приводятся также э сперимеп-тальные данные по скорости и поглощению ультразвука в л<идко-стях и газах, а также по скорости звука в изотропных твердых телах и кристаллах. Наряду с классическим материалом в ней использованы данные из оригинальных источников, на которые сделаны соответствующие ссылки. [c.5]

Основная трудность, возникающая при использовании термопар, заключается в отыскании такого расположения спая и подводящих проводов, которое в наименьшей степени нарушало бы распределение температур. В металлическую стенку спай может быть впаян или зачеканен непосредственно. В потоке сжимаемого газа чувствительный элемент и подводящие провода должны быть расположены заподлицо с поверхностью так, чтобы не возникали ударные волны и нарушения течения в прилегающем пограничном слое. Например, в случае измерения температуры поверхности теплоизоляционны> материалов хорошие результаты могут быть получены при использовании термопар, подобных приведенной на рис. 55, а. Здесь не большая вставка 1 из меди или серебра (диаметром около 3 мм толщиной 0,25 мм) вклеена в стенку заподлицо с поверхностью. Бла годаря высокой теплопроводности и практически плоской форм< пластинка немедленно реагирует на любые изменения температуры Покрывая пластинку тонким слоем лака, обладающего одинаково с материалом стенки испускательной способностью, можно свесп до минимума погрешности на излучение. [c.212]

Посмотрим, как светится поверхность вещества в непрерывном спектре и какое излучение попадает в регистрирующий прибор, направленный на плоскую свободную поверхность. Пары металла представляют собой одноатомный газ, оптические свойства которого в непрерывном спектре были подробно изучены в гл. V. Коэффициент поглощения видимого света чрезвычайно резко зависит от температуры, быстро возрастая с повышением температуры, причем холодные пары совершенно прозрачны в непрерывном спектре. Свечение слоя с распределением температуры, подобным изображенному на рис. 11.60, уже было рассмотрено в гл. IX. Явление совершенно аналогично свечению воздуха в прогревном слое, образующемся перед скачком уплотнения в сильной (сверхкритической) ударной волне. При низких температурах у границы с вакуумом пары прозрачны и излучают очень слабо. Наоборот, в более глубоких слоях, где температура высока, пары совершенно непрозрачны для видимого света и не выпускают рожденные в этих слоях кванты. На бесконечность с поверхности вещества уходят кванты, рожденные в некотором промежуточном, излучающем слое, отстоящем от/границы с вакуумом на оптическом расстоянии tv порядка единицы (излучающий слой заштрихован на рис. 11.60). [c.602]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...