Собственное излучение газового объема

С помощью (5-23) и номограмм можно определить собственное излучение газового объема, имеющего постоянную температуру. [c.178]

W с помощью уравнения (5-23) и номограмм можно определить собственное излучение газового объема, имеющего постоянную температуру. Если же излучающий газ окружен твердыми стенками, температура которых отлична от температуры газа, то между газом и стенками происходит процесс теплообмена. Этот процесс оказывается сложным, так как поле температур в газе обычно переменно и зависит от характера и режима движения газа и геометрической формы оболочки. Кроме того, между газом и стенкой наряду с лучистым теплообменом происходит также конвективный теплообмен, и, строго говоря, эти явления взаимосвязаны. Такой совместный перенос теплоты излучением и конвекцией часто называют сложным теплообменом. До настоящего времени простого и общего метода точного расчета сложного теплообмена не создано. [c.192]

Тогда для собственного излучения газового объема Q можно записать [c.279]

Как видим, собственное излучение эквивалентного излучателя численно равно собственному излучению газового объема. [c.327]

СОБСТВЕННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ГАЗОВОГО ОБЪЕМА [c.257]

Собственное излучение изотермических объемов диоксида углерода, водяного пара и других многоатомных газов было надежно экспериментально измерено в серии работ начиная с 30-х годов XX в. На основе этих данных были составлены номограммы, которые широко используются в настоящее время в теплотехнических расчетах [8, 64, 68, 71]. На рис. 3.27 и 3.28 представлены номограммы для диоксида углерода СО2 и водяного пара Н2О в форме зависимости коэффициента теплового излучения газового объема е от температуры газа. Параметром на графиках служит произведение средней длины луча I на парциальное давление излучающего газа р. Здесь под длиной луча понимается характерный размер излучающей области Для водяного пара влияние р несколько сильнее, чем /, поэтому найденное из рис. 3.28, необходимо умножить затем на поправочный коэффициент Р (рис. 3.29), зависящий от парциального давления водяного пара. По найденному из номограммы значению е рассчитывается собственное излучение газового объема по соотношению [c.257]

Найденная с помощью (3.250) и номограмм рис. 3,27—3.29 плотность потока собственного излучения представляет собой среднее по поверхности значение Е = Q F, где Q — суммарный поток энергии собственного излучения газового объема. [c.258]

Формула (3.249) определяет плотность потока собственного излучения газового объема, который проходит через его оболочку. В простом случае, когда объем изотермического газа с температурой окружен холодными черными стенками (е = 1) с существенно более низкой температурой , формула (3.249) дает одновременно и результирующий поток излучения в системе, ибо собственное излучение стенок и отраженный от стенок поток несущественны. Однако при коэффициенте теплового излучения холодных стенок, отличном от единицы, ситуация при расчете теплообмена излучением осложняется. В системе появляются значительные потоки отраженного излучения. Когда температуры стенок и газа различаются не очень значительно, необходим учет также собственного излучения стенок, которое частично поглощается в объеме газа. При таких расчетах требуются знания коэффициента поглощения газового объема по отношению к результирующему излучению стенок. В настоящее время такие задачи решаются численными методами. [c.260]

На основании закона Кирхгофа можно доказать, что спектральная интенсивность собственного излучения единичного газового объема в любом направлении пространства равна опре- [c.172]

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]

Изложенная последовательность расчета собственного излучения плоскости газового слоя может быть применена также для газовых объемов самой различной формы в этом состоит достоинство такого метода. Его недостатком является то обстоятельство, что необходимые в расчете сведения о спектральном коэффициенте "поглощения далеко не всегда известны. [c.175]

Результирующий поток излучения определяется совместным влиянием обоих эффектов поглощения и собственного излучения фотонов газовым объемом. [c.183]

Приведенные в предыдущем параграфе формулы и графики дают возможность рассчитать энергию излучения газа на абсолютно черную холодную оболочку, излучение которой пренебрежимо мало по сравнению с газовым излучением. Если температура оболочки ф О, то при расчете результативного теплообмена между газом и окружающей его черной оболочкой необходимо учитывать долю энергии, поглощенной газовым объемом из собственного излучения оболочки [c.189]

Одинаковая форма записи уравнений для собственного излучения твердых тел и газовых объемов представляет большие удобства при расчетах. [c.279]

Под процессом переноса энергии излучения принято понимать собственное излучение, поглощение, а также многократные отражения на границе и рассеивания в объеме среды. Указанные явления имеют место при переносе излучения как в газовых средах, содержащих взвешенные в них частицы пыли, сажи, капельки жидкости и т. п., так и в твердых или жидких полупрозрачных телах и реализуются как в природных условиях, изучаемых в астрофизике, метеорологии, физике моря, так и в различных областях техники (в камерах сгорания различного устройства, металлургии, стекольной промышленности и т. п.). [c.510]

Выше мы рассмотрели приближенную схему тепловых потоков, падающих на верхнюю поверхность стекломассы — от пламени, стен и свода печи. Часть этих потоков отражается от поверхности стекла, а остальная часть проходит в стекломассу. Отраженный поток вместе с собственным излучением стекломассы вновь участвует в сложном теплообмене в газовой среде над стекломассой, а в стекломассе остается результирующий поток энергии. Уравнение баланса энергии (6.2) в элементарном объеме стекломассы имеет вид [c.603]

Одновременно в объеме газа идет и другой процесс. Молекулы газа периодически теряют небольщую часть своей тепловой энергии, которая излучается в окружающее пространство в виде фотонов. Иначе говоря, в объеме газа всегда протекает также процесс рождения фотонов, причем последний имеет тем большую интенсивность, чем выше температура газа. Этот процесс определяет собственное излучение газового объема. Фотоны, возникающие в объеме, имеют энергию, которая соответствует полосам излучения газа. Вследствие хаотического характера теплового движения частиц газа собственное излучение газового объема имеет обычно характер, близкий к изотропному каждый элементарный объем газа излучает фотоны по всем направлениям с одинаковой интенсивностью. [c.170]

Это уравнение представляет собой уравнение энергетического баланса для элементарного объема газа в виде цилиндра длиной d/, пок азанного на рис. 5-19. Величина d/v в левой части (5-19) есть изменение интенсивности излучения Jv. поступающего в этот газовый объем извне (либо от соседних слоев газа, либо от границы твердого тела). Это изменение связано с процессами поглощения и собственного излучения, протекающими одновременно в объеме газа. Собственное излучение элементарного газового объема ay Jovdl в направлении оси I определяется лишь температурой газа и его физическими свойствами. Поглощение излучения —Л зависит от интенсивности излучения, проникающего в этот объем извне. Уравнение (5-19). аписано для спектральных величин [c.172]

После определения степени черноты е по этим графикам собственное излучение газа рассчитывается по формуле (5-23). Номограммы построены таким образом, что вычисленная по этой формуле плотность потока излучения Е будет определять излучение, проходящее через единичную площадку из окружающей ее газовой полус ры радиусом /, как показано на рис. 5-26, а. В этом случае длина пути луча I по всем направлениям одинакова. Для газовых объемов иной формы длина пути лучей по различным направлениям разная (рис. 5-26, б). В результате анализа было установлено, что в этом случае излучение любого газового объема можно заменить излучением эквивалентной газовой полусферы. Радиус такой полусферы, равный средней длине пути луча I, определяется из при- [c.191]

В настоящей главе рассмотрены принципиальные и технические основы светового моделирования излучающих систем с диатермической и ослабляющей средой. Дано применение метода светового моделиро вания для оиределения коэффициентов облучемности между твердыми телами и газовыми объемами произвольной формы с учетом наличия промежуточной ослабляющей среды. Предлагается также новая разновидность метода светового моделирования, позволяющая задавать в объеме среды и на граничной иоверхности плотности собственного и результирующего излучения. [c.300]

Эффективную толщину газового слоя 5оф выражают отношением учетверенного газового объема, т. с, свободного объема Уев, к сумме ограничивающих его эффективных поверхностей нагреваемого материала и стенок Р (при незамкнутости системы тел, обменивающихся лучистым теплом, — также отверстий Ротв). Эту же сумму составят Р, Рог (см. рис. 2), Р — эффективная поверхность стенок, не имеющих потерь тепла, и со знаком минус Fзaкp — площадь стенок, закрытая нагреваемым материалом. Полученное отношение умножают на коэффициент эффективности газового излучения, обычно т]г=0,9, учитывающий поглощение газами собственного излучения.В результате [c.30]

Пример 3. Резонаторы ГЛОН. Как уже отмечалось, в ГЛОН могут быть использованы резонаторы двух типов открытые и волноводные. Расчет характеристик открытых резонаторов ГЛОН MIR- и // -излучение) не отличается принципиально ни по постановке задачи, ни по технике ее реализации на ЭВМ от задач открытых резонаторов в оптическом диапазоне. Поэтому при расчетах открытых резонаторов ГЛОН можно пользоваться методиками и программами, изложенными в гл. 2. Рассмотрим результаты расчетов и анализ волноводных резонаторов. Конструктивно волноводный резонатор заложен в любом газовом лазере с разрядной трубкой, которая может рассматриваться как диэлектрический полый волновод. Но в оптическом диапазоне влияние стенок трубки на формирование поля в резонаторе не учитывается, так как отношение (ИХ d — диаметр трубки, X —длина волны) в этом диапазоне очень велико и каустика эффективного поля резонатора при таких условиях меньше диаметра трубки. Однако в ИК-диапазоне с успехом используются волноводные СОг-лазеры, где отношение d/i много меньше, чем в обычных лазерах за счет уменьшения d (единицы мм) [37]. При расчете характеристик такого лазера учитывается влияние стенок на формирование поля в резонаторе. В лазерах с оптической накачкой при увеличении длины волны излучения вплоть до субмиллиметрового и миллиметрового диапазонов отношение d/X становится еще меньше, даже с учетом того, что диаметры их трубок для увеличения эффективности генерации делаются большими по сравнению с диаметрами трубок СО -лазеров. Поэтому роль стенок трубки в заполненных эффективным полем объеме резонатора увеличивается. Рассмотрим наиболее типичную схему волноводного резонатора ГЛОН (рис. 3.28). Зеркала этого резонатора, расположенные на торцах диэлектрического поля волновода (трубки), имеют отверстия di и dg соответственно для ввода излучения накачки в активную среду ГЛОН и вывода излучения генерации. Так как задача является осесимметричной, будем искать искомые поля в резонаторе как функцию от координаты U (г). В качестве базисных функций этой задачи выбираются радиальные ортонормированные собственные функции бесконечного полого диэлектрического волновода со следующими условиями. [c.163]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...