Радиационные свойства газов

Уравнения переноса энергии излучения, полученные по волновой и квантовой теориям, оказываются тождественными. Однако не все явления переноса излучением можно объяснить и рассчитать ио волновой теории. Например, спектральное распределение энергии излучения тел и радиационные свойства газов можно объяснить только с позиций квантовомеханической теории. Под термином излучение ( радиация ) понимают совокупность электромагнитных волн или фотонов. [c.273]

Радиационные свойства газомазутного пламени определяются радиационными свойствами топочных газов (СОа и НаО) и частиц сажистого углерода. Данные о радиационных свойствах газов были приведены выше, в первой главе. В настоящей главе рассматриваются радиационные свойства частиц сажи и факела в целом. [c.115]

РАДИАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ГАЗОВ [c.304]

Зная радиационные свойства газа k ), можно рассчитать поле излучения, т. е. определить интенсивность по направлению Jх) и величину лучистого теплового потока. [c.312]

Рассмотрим прохождение теплового луча (рис. 11.31) интенсивностью J 0) испускаемого элементарной площадкой dF, через полусферический газовый объем радиуса г. Газ, заполняющий полусферу, является однородным и изотермическим. Следовательно, температура и плотность газа по всему объему постоянны. Радиационные свойства газа (х ,, ky), которые являются функциями длины волны и термодинамических параметров (р и Т) для монохроматического излучения будут постоянны по всему объему. В этом случае все направления излучения по полусфере являются равноценными, т. е. интенсивность излучения Jx не зависит от [c.313]

Из-за гораздо большего, чем в плотном слое, термического сопротивления прослоек газа кондуктивный обмен уже не может нивелировать влияние свойств стенки при сложном обмене. Зависимость еэ(Тст, Тел) оказывается существенно различной для сильно и слабо отражающей поверхностей теплообмена. Это позволяет сделать вывод, что в разреженном слое вблизи поверхности теплообмена формируется профиль темпе- ратуры, который определяется главным образом радиационными свойствами системы и прежде всего величиной Гст. [c.179]

Газы в реакторах могут быть использованы как теплопередающая среда. Они имеют хорошую радиационную и термическую стабильность. Газы мало или почти неагрессивны к конструкционным материалам, из которых выполнены активная зона, трубопроводы и теплообменники первого контура. Но по своим теплотехническим свойствам газы уступают упомянутым выше теплоносителям. По сравнению с водой или жидкими металлами газы являются вялыми теплоносителями. По интенсивности теплопередачи и расходу энергии на циркуляцию наиболее эффективным газовым теплоносителем мог бы явиться водород. Однако опасность взрыва при смешении водорода с воздухом и коррозионная агрессивность по отношению к известным в настоящее время конструкционным материалам является серьезным препятствием для его применения в атомных реакторах. [c.178]

При сжигании газа и мазута твердую дисперсную фазу факела образуют частицы сажистого углерода очень малых размеров. При сжигании угольной пыли — частицы золы и кокса, размеры которых значительно превосходят размеры частиц сажистого углерода. Радиационные свойства этих частиц, их рассеивающая и поглощательная способности в основном определяют условия переноса энергии излучения в топочных камерах. При этом исключительно большое влияние на условия теплообмена в топках при сжигании угольной пыли оказывает минеральная часть топлива. В этой связи особенно важное значение приобретает детальное исследование радиационных свойств факела и его твердой дисперсной фазы при сжигании перспективных для энергетики углей Экибастузского, Канско-Ачинского и Кузнецкого бассейнов. [c.3]

В экспериментальных исследованиях радиационных свойств СО а и HjO было детально изучено влияние на интегральную степень черноты газа парциального давления и толщины излучающего слоя, температуры и полного давления газа. Для смесей газов исследовалось влияние на интегральную степень черноты условий перекрытия полос поглощения СОа и НаО. [c.23]

В то же время в продуктах сгорания органических топлив, например в топках котлоагрегатов, содержание СО незначительно и этот газ не оказы-ва-ет заметного влияния на радиационные свойства пламени и условия теплообмена. [c.43]

С параметром р связаны все характерные особенности радиационных свойств частиц, в частности особенности излучения частиц малых и больших размеров. Для интересующих нас задач теплообмена излучением в топочных камерах значение параметра р может существенно изменяться в зависимости от рода сжигаемого топлива. При сжигании газа и мазута в пламени образуются частицы углерода малых размеров (сажистые частицы), для которых в существенной для теплообмена в топках области длин волн излучения параметр дифракции р 1. При сжигании угольной пыли параметр дифракции в основном определяется размерами частиц золы и кокса, для которых р >- 1. В соответствии с изменением р существенно изменяются все радиационные характеристики твердой дисперсной фазы пламени при сжигании различных топлив. [c.45]

Как уже отмечалось выше, все радиационные свойства любой дисперсной системы существенно зависят от размеров частиц, образующих эту систему. От спектра размеров частиц сажистого углерода зависят радиационные свойства пламени при сжигании мазута и газа. [c.122]

Расчеты проводились для двух моделей радиационных свойств топочной среды чисто газовой и газовой с частицами сажи. Наилучшее согласование с непосредственными опытными данными было получено при расчете по модели среды, состоящей из газов и взвешенных в них частиц сажи. [c.212]

Температура газов на выходе из топки. По приведенным данным были проведены расчеты по зональной методике средней температуры газов на выходе из топки Тт применительно к четырем различным моделям радиационных свойств пламени и экранных поверхностей нагрева. [c.228]

В этой главе мы рассмотрим методы определения радиационных свойств идеальных поверхностей на основе электромагнитной теории света, представим результаты по поглощательным и рассеивающим характеристикам сферических частиц и опишем различные, теоретические модели поглощения и испускания излучения газами. [c.67]

Характерным представителем многокомпонентной природной среды служит верхняя атмосфера планеты, отличительной особенностью которой является непосредственное воздействие радиационных факторов при одновременных разнообразных химических превращениях в сочетании с процессами тепло- и массопереноса. Под воздействием интенсивного солнечного электромагнитного излучения происходят разнообразные фотохимические процессы - фотоионизация, фотодиссоциация, возбуждение внутренних степеней свободы (в том числе возбуждение электронных уровней) атомов и молекул. Эти процессы сопровождаются обратными реакциями ассоциации атомов в молекулы, рекомбинации ионов, спонтанного излучения фотонов и ударной дезактивации. Свойства газа формируются в гравитационном и электромагнитном полях при этом важную роль играют процессы молекулярной и турбулентной диффузии и теплопередачи (в том числе и излучением) при различной степени эффективности коэффициентов молекулярного и турбулентного обмена на разных высотных уровнях. Возникающие температурные, концентрационные и барические градиенты приводят к развитию разномасштабных гидродинамических движений, характер которых до основания термосферы сохраняется турбулентным. Определенное воздействие на состав, динамику и энергетику верхней атмосферы оказывает также солнечное корпускулярное излучение и некоторые дополнительные источники энергии (такие как приливные колебания, вязкая диссипация энергии магнитогидродинамических и внутренних гравитационных волн и др.). [c.68]

Обнаруженные особенности радиационных свойств исследованных золовых отложений указывают на необходимость дальнейшего исследования спектральных излучательных свойств золы и отложений на поверхностях нагрева для различных энергетических топлив Советского Союза (каменных и бурых углей, мазутов и газа). [c.129]

Для расчета ДОл необходимо знать температуры и радиационные свойства соседних участков методической или проходной печи (в камерных печах газы, внутренние поверхности стенок и наружные поверхности нагреваемых изделий должны иметь повсюду одинаковые для одноименных тел температуры, поэтому лучистый теплообмен между различными частями одних и тех же тел не происходит), рассмотрим наиболее характерный для методических и проходных печей случай (рис. 10) существования двух смежных участков печного канала, имеющих на границе сужение (диафрагму). Из предыдущих этапов расчета (см. пример в гл. У ) обычно известны- [c.45]

Другая долговременная проблема, с которой сталкивается человек, связана с ростом содержания в атмосфере двуокиси углерода (СОг), образующейся в результате сжигания ископаемых топлив. Согласно оценкам специалистов [11], содержание СОг в атмосфере в результате деятельности людей увеличилось за последнее столетие на 15 %. Важность изучения СОг обусловлена радиационными свойствами этого газа он прозрачен для излучения видимого диапазона, но относительно непрозрачен для теплового ИК-излучения. Это приводит к так называемому парниковому эффекту, солнечная радиация сравнительно беспрепятственно проходит через атмосферу, в то время как тепловое излучение земной поверхности захватывается молекулами СОг в атмосфере. Вклад в этот эффект могут давать и другие молекулы. Например, как показано в работе [12], фреон- [c.15]

Радиационные эффекты в электроизоляционных материалах и изоляторах определяют по выделению газов из органических материалов, изменению цвета, проводимости или изоляционных свойств, механических свойств, увеличению гигроскопичности, а также по образованию разъедаю-ш их и токсичных газов в случае облучения галогенных материалов. Некоторые из этих эффектов могут быть либо переходными, либо необратимыми. Переходные изменения нелинейно связаны с мош ностью дозы облучения [76] и обычно выражены более резко, чем необратимые явления [31]. Восстановление свойств после прекраш ения облучения может идти быстро и медленно, в зависимости от материала. Изоляторы часто обеспечивают удовлетворительную изоляцию электрического потока даже при сильном ухудшении механических свойств, так как их работа редко зависит от механической прочности. [c.394]

В радиационной дефектоскопии деталей ГШО используют рентгено-и гамма-излучения, представляющие собой разновидность электромагнитных колебаний с длиной волны соответственно от 6-10 до 10 м и от 10 до 4-10 м. Особые свойства этих излучений связаны с тем, что они обладают гораздо большей энергией, чем, например, видимый свет, не подвергаются воздействию магнитных и электрических полей, засвечивают фотоматериалы, вызывают люминесценцию некоторых химических соединений, ионизируют газы, нагревают облучаемое вещество, воздействуют на живые организмы. [c.12]

Как видим, проблема экранировки радиационного теплового потока сильно поглощающими компонентами, вдуваемыми через поверхность, достаточно сложна и многогранна. Расчеты, проведенные для случая вдува газов с оптическими свойствами, подобными атому и молекулам углерода л углекислого газа, позволили получить некоторую аппроксимацию для оценки теплового эффекта радиационного вдува [Л. 10-6], которая изображена на рис. 10-9, а. [c.296]

Элементы всех матриц в уравнениях (9-7) и (9-8) не зависят от частоты. При расчетах их следует рассматривать как действительные числа. Элементы всех векторов в этих уравнениях являются комплексными числами. Совокупность уравнений (9-2), (9-7), (9-8) описывает в неявном виде основную часть моделируемого объекта — систему взаимосвязанных теплообменников, оказывающих основное влияние на динамические свойства парогенератора. Если известны изменения параметров и расхода на входах в тракты рабочей -среды, изменения температуры и расхода газов на выходе из топки и потока радиационного тепла, а также возмущающие воздействия расходами воды на впрыски, то для заданной частоты все выходные координаты имеют единственные значения, определяемые решениями системы уравнений (9-2), (9-7) и (9-8) [c.146]

При газификации в кипящем слое дробленый уголь (фракции 3—8 мм) шнеком подается в конусообразную часть газификатора (рис. 4.11). Снизу подается окислитель, обычно в виде парокислородной смеси. В результате окислительных реакций выделяется теплота, поддерживающая температуру в слое на уровне 800—1000 °С в зависимости от свойств угля. Полученный газ охлаждается частично в радиационном котле-утилизаторе, составляющем верхнюю часть газификатора, а частично в конвективном газоохладителе и направля- [c.309]

Весьма важно выяснить спектральную зависимость оптических свойств веществ, образующих дисперсную среду. Твердым материалам, обычно применяемым в технике псевдоожижения, свойственна слабая зависимость радиационных свойств от длины волны излучения [125]. Это позволяет при расчете 4HTaTjD поверхность частиц серой. Для газов, ожижающих дисперсный материал, характерна сильная селективность. Однако из-за малой оптической плотности она может сказаться лишь при значительной оптической толщине излучающего слоя газа. В псевдоожиженном слое средняя толщина газовых прослоек порядка диаметра частиц не более нескольких миллиметров), В этом случае можно не рассматривать излучение газа и считать его прозрачным [125]. [c.134]

До сих пор мы рассматривали каждую полосу поглощения как поглощающий серый газ, а все окна прозрачности как один лучепрозрачный газ. Вообще говоря, число серых поглощающих газов в модели селективно-се-рого приближения не обязательно должно соответствовать числу полос поглощения реального, селективно-излучающего газа. Расчеты показывают, что можно ограничиться меньшим числом условно серых поглощающих газов при достаточно хорошем приближении к радиационным свойствам реального газа. [c.38]

Наряду с радиационными характеристиками рассмотренных газов определенный интерес представляют также данные о радиационных харак теристиках оксидов азота. Подробные данные о спектральных радиационных свойствах NO и N2O приведены в работе [71] и известной работе Т. Куни-томо с соавторами [77]. [c.45]

Исследование теплообмена в топке однокорпусного котлоагрегата ТГМП-204 блока 800 МВт, проведенное Л. М. Сорокопудом и Н. Г. Быстровым, ставило своей целью изучение распределения поверхностной плотности потока падающего излучения и радиационных свойств пламени по высоте топочной камеры. Топка этого котлоагрегата оборудована цельносварными экранами и предназначена для работы под наддувом. На котле установлено 36 круглых газомазутных горелок производительностью по 5,2 т/ч. Они расположены на фронтовой и задней стенах топки в три яруса по шесть горелок в каждом. Расстояние между ярусами 3 м. Котел оборудован системой рециркуляции с забором дымовых газов из дымохода за водяным экономайзером и подачей их в горелки, а также непосредственно в верхнюю часть топки. По сравнению с котлоагрегатом ТГМП-324 тепловое напряжение площади поперечного сечения топки увеличено здесь до 8200 кВт/м . [c.144]

Дальнейшее развитие зональный метод получил в работах В. Г. Лисиенко и его сотрудников [32, 33]. В этих работах с учетом специфических особенностей теплообмена в металлургических печах разработана зональная методика расчета, достаточно полно отражающая влияние на условия переноса энергии основных режимных параметров и особенностей конструкции различных типов печей, В разработанной математической модели процесса учитываются селективные радиационные свойства как самого факела, так и поверхностей металла и кладки применительно к системе уравнений для собственного излучения. Разработаны и усовершенствованы методы математического моделирования] условий теплообмена в сталеплавильных, нагревательных и "стекловаренных печах с учетом селективных свойств газов, огнеупорной кладки и материала. Предложен оригинальный подход и получены ценные практические результаты при решении сопряженной задачи внешнего теплообмена с учетом нагрева массивного металла. В рамках разработанных моделей представляется возможным непосредственно учитывать влияние на теплообмен в пламенных печах таких важных факторов, как настильность и длина факела, а также его светимость и селективность радиационных характеристик. [c.211]

Однако во многих важных практических задачах частицы имеют неправильную форму. Например, частицы, которые вводятся в газ для защиты ракетных двигателей от теплового излучения, частицы в перспективных ядерных реакторах и аэрозоли, вызывающие загрязнение атмосферы, не являются сферическими. В таких случаях экспериментальный метод является единственным способом определения поглощательных и рассеивающих свойств облака частиц, взвешенных в газе. В литературе были описаны некоторые эксперименты по определению радиационных свойств облака частиц неправильной формы. Ланцо и Рэгсдейл [97] измерили поглощение теплового излучения тугоплавкими частицами микроскопических размеров, взвешенными в потоке воздуха, в зависимости от их размера и концентрации. Поток воздуха, содержащий частицы угля, поглощал больше энергии излучения от электрической дуги, чем ноток без частиц. Беркиг [98] исследовал поглощение излучения частицами угля, железа и карбида тантала размером менее микрона, содержащимися в гелии и водороде, а Лав [99] определил индикатрису рассеяния и коэффициент ослабления для частиц окиси алюминия размером порядка микрона в интервале длин волн от 4 до 6 мкм. В работах Уильямса [100, 101] были представлены экспериментальные значения коэффициентов ослабления и индикатрис рассеяния на частицах вольфрама, кремния, угля, карбида вольфрама и карбиДа кремния размером менее микрона. Согласно его результатам, рассеяние такими частицами происходит преимущественно вперед. [c.129]

Подробное исследование влияния на устойчивость течения в вертикальном слое радиационных эффектов и продольного стабилизирующего градиента температуры проведено в работе [6]. Рассматривалась излучающая и поглощающая, несерая и нерассеивающая среда (газ Рг = 0,7) в слое между изотермическими границами разной температуры с учетом их радиационных свойств. Определена зависимость критического числа Грасгофа и параметров критических возмущений от числа Планка, оптической толщины слоя, параметров несерости среды и черноты стенок в широком диапазоне изменения безразмерного продольного градиента температуры. Приводятся также результаты численных расчетов двумерных конвективных структур в слоях конечной высоты эти результаты демонстрируют образование системы вихрей при потере устойчивости основного течения. [c.289]

Для дальнейшего развития методов расчета теплообмена в топках большой интерес представляют болео поздние исследования эмиссионных характеристик излучающих газов [80—88], позволяющие учесть селективность радиационных свойств газовых срод [31, 89—92]. Наряду с изучением излучательных свойств чистых газов проведены обширные исследования радиационных свойств пламен, образующихся при горении различных видов топлив. Такие работы за рубежом выполнялись под руководством Международного комитета по исследованию радиации пламени, образованного в 50-х годах с центром в Голландии. Результаты этих работ изложены во многих статьях, в том числе в [93—98]. В Советском Союзе этим вопросом занимаются в ряде организаций [107—112], но наиболее существенные работы выполнены под руководством Л. М. Гурвича [3, 99—106]. Предлон енные на основании работ сотрудников ЦКТИ рекомендации по расчету излучательной способности топочных сред, образующихся при сжигании различных топлив, используются по существу во всех методах расчета теплообмена в топочных камерах, разработанных в нашей стране [c.75]

Найденным значениям уоть отп, 9оп и дет соответствуют температуры, при которых должны быть определены согласно подпараграфу Эффективные температуры и радиационные свойства тел поглощательные способности йгь Огп и степени черноты газов еп, вги [c.47]

Ионизирующие излучения, проходя через газ, делают его электропроводным. На этом свойстве основана работа нейтрализаторов статического электричества. Эти нейтрализаторы позволили решить давние наболевшие проблемы текстильной промышленности, связанные с электризацией нитей трением. Электризация нередко приводила к самовозгоранию. Особенно сильно электризуются многие синтетические волокна. Наэлектризованные нити плохо скручиваются, прилипают к разным частям машин. Никакими доядер-ными средствами решить эту задачу не удавалось. Установка же нейтрализаторов, главной частью которых является а-активный плутоний 94Ри , либо р-активные тритий или прометий (Ti/j = 2,6 лет), позволила обеспечить непрерывную разрядку статических зарядов через ионизированный воздух без изменения технологии процессов. Применение нейтрализаторов не только устранило пожарную опасность, но и привело к заметному увеличению производительности различных машин (ткацких, чесальных и др.) в текстильном производстве на 3—30%. В настоящее время нейтрализаторы статического электричества составляют 13% всех поставок радиационной техники. Они широко используются в текстильной, полиграфической и других отраслях промышленности. [c.682]

В работе рассматривается процесс радиационно-конвективного тел--лообмена при движении продуктов сгорания топлива в цилиндрическом канале с постоянной по длине температурой стенки. Температура и скорость газа на входе в канал, длина канала и условия входа, состав продуктов сгорания и их эмиссионные свойства, а также степень черноты стенки предполагаются известными. [c.135]

Задача усложняется техническими требованиями и ограничениями, накладываемыми на выбор компоновочных вариантов. Так, для получения достаточно стабильной характеристики основного пароперегревателя ine = / Фпе) при частичных нагрузках необходимо выдержать определенное соотношение количеств тепла, передаваемых пару в радиационных и в конвективных поверхностях нагрева. Температура газов перед первой конвективной поверхностью нагрева, а также перед экономайзером и воздухоподогревателем не должна превышать предельных значений, зависящих от свойств сжигаемого топлива, от способов топливосжигания и шлакоудаления, от сортов металла и типов конструкций. Температурные напоры в поверхностях нагрева не могут быть отрицательными или равными нулю. Для всех последовательно расположенных теплообменников в полурадиационной, основной конвективной и хвостовой частях агрегата требуется выдерживать общие габариты газоходов. Причем ограничения на предельные размеры агрегата также являются общими для различных узлов. [c.42]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...