Поглощательная способности

где А' — поглощательная способность, относящаяся ко всему падающему в телесном угле 2я — он черному излучению. Так как dco = sin фйфйО, то

10-10. Поверхность, покрытая слоем ламповой сажи, излучает в направлении нормали в единице телесного угла лучистую энергию /ф=0 = 1,87-103 Вт/(м2-ср). Поглощательная способность сажи для черного излучения равна 0,96. Определить температуру этой поверхности, полагая, что для ламповой сажи справедлив закон Ламберта.

10-12. Искусственный спутник облетает Землю, находясь на се дневной стороне. Спутник имеет форму шара. Поглощательная способность поверхности спутника для падающего солнечного излучения Л, а ее степень черноты е.

11-2. Поглощательная способность слоя газа толщиной lt при парциальном давлении р( равна А^ .

Поглощательная способность газов при температуре стенки найдется как

щается, рассеивается и переизлучается в объеме пористой полупрозрачной матрицы 2, нагревая ее. Высокая поглощательная способность и развитая поверхность теплообмена создают значительные преимущества объемных гелиоприемников перед поверхностными при высокотемпературном нагреве газа I, особенно при прямоточном течении, когда направления потоков газа и падающего излучения совпадают. В этом случае количество энергии, поглощенное пористой насадкой, возрастает в направлении течения газа. При этом входные, менее нагретые слои матрицы экранируют излучение от внутренних, более нагретых, благодаря чему эффективное обратное излучение насадки снижается. Поступающий холодный газ предварительно охлаждает кварцевую линзу, поэтому возможен нагрев его до температуры, значительно превышающей допустимую температуру кварцевого стекла (1170 К). Наилучший режим работы гелиоприемника обеспечивается в случае, когда пористый материал является прозрачными нерассеивающим в солнечном спектре излучения, но непрозрачным и рассеивающим в инфракрасном.

В отличие от твердых непрозрачных тел, излучающих энергию тонким поверхностным слоем, полупрозрачные среды излучают и поглощают энергию всем объемом. Поглощательная способность газа определяется его природой, температурой, плотностью и спектральными характеристиками падающего излучения. Степень черноты Б, газа зависит от тех же факторов, за исключением характеристик падающего излучения. В отличие от А„ степень черноты можно отнести к категории физических свойств тела. В общем случае е, Ф А,. Газы, не содержащие твердых или жидких частиц, не обладают способностью рассеивать и отражать излучение.

на взаимное поглощение лучистой энергии парами С©2 и Н2О обычно можно пренебречь. Если степень черноты ег газа определяется при температуре Т, газа, то поглощательная способность Аг газа относится к температуре Тст оболочки. Поскольку

— электрическая 173 Плотность теплового потока 80 Поглощательная способность 126 Пограничный слой ламинарный 111, 115 -----турбулентный 117

где Ah — поглощательная способность для тел k =

ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, температурное излучени е,— электромагнитное излучение, испускаемое телами, находящимися в состоянии равновесия термодинамического. Т. и. зависит только от абс. темп-ры Т и оптич. св-в излучающего тела. Осн. хар-ки Т. и. и поглощения тела; и з-лучательная способность тела Е (v, Т), равная спектр, плотности его светимости энергетической при Т. и., поглощательная способность тела A(v, Т), равная его спектральному поглощения коэффициенту, т. е. отнесённому к узкому интервалу частот электромагнитных волн от v до v + dv. Осн. закон Т. и.— закон Кирхгофа, согласно к-рому отношение излучат, способности тела к его поглощат. способности не зависит от природы тела и является универс. ф-цией частоты v и темп-ры Т: [E(v,T)/A(v,T)]=E0(v,T). Универс. ф-ция E0(v, Т) — излучат, способность абсолютно чёрного тела. По закону Планка

Явление лучистого теплообмена — это сложный процесс многократных затухающих поглощений и отражений. Часть энергии, будучи излучена, вновь возвращается на первоисточник, тормозя этим процесс теплообмена. В качестве примера рассмотрим круговорот лучистой энергии в простейшем случае теплообмена между двумя параллельными поверхностями, спектр излучения которых является серым. Температура, излучательная и поглощательная способности этих поверхностей соответственно равны Tt, E\, А\, Т2, Е2 и Л2.

Таким образом, излучательная и поглощательная способности svs ( — s) и av_s (s), строго говоря, равны

Следовательно, излучательная и поглощательная способности вещества будут зависеть не только от его термодинамических параметров и частоты, но и от плотности результирующего излучения, характеризующей степень неравновесности процесса радиационного теплообмена.

Как видно из рис. 1-12, в области ге^5 и x=s;2 рассеивающая и поглощательная способности частиц (р = 10) весьма слабо зависят от показателя поглощения X и могут быть приняты постоянными для каждого заданного значения показателя преломления п.

Приведенные кривые спектральных коэффициентов ослабления описывают радиационные свойства частиц углерода в пламенах жидких и твердых топлив, по которым могут быть определены их излучательная, рассеивающая и поглощательная способности. Для перехода от приведенных спектральных величин к интегральным достаточно произвести графическое или численное интегрирование полученных зависимостей по длине волны К и параметру р. При этом для определения локальных эффективных сечений рассеяния и поглощения необходимо знать также фракционный состав частиц углерода в рассматриваемой зоне пламени на заданном расстоянии от горелки.

Отражательная и поглощательная способности при нормальном падении излучения (ф = 0) могут быть непосредственно определены из формулы (1-72). Окончательные соотношения имеют вид:

Излучательная и поглощательная способности (по отношению к черному падающему излучению) любого данного тела связаны между собой законом Кирхгофа (1860 г.). Этот закон является одним из основных законов теории теплового излучения. Он распространяется на все физические тела — твердые, жидкие и газообразные. В приложении к интегральному излучению твердых тел закон Кирхгофа математически представляется в следующем виде:

15-4. ПРОПУСКАТЕЛЬНАЯ И ПОГЛОЩАТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТИ СЕРЫХ ИЗОТЕРМИЧЕСКИХ ГАЗОВЫХ ОБЪЕМОВ РАЗЛИЧНОЙ ФОРМЫ

15-5. ПРОПУСКАТЕЛЬНАЯ И ПОГЛОЩАТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТИ СО2, Н2О И ДРУГИХ ГАЗОВ. ГИПОТЕЗА БЕЕРА

Пропускательная 'И поглощательная способности полусферического объема этих газов по отношению к ее центральному элементу dF\ (рис. 15-7) могут быть определены по формулам

Из уравнения (15-44) следует, что при данных температуре газа и /(" его пропускательная и поглощательная способности определяются произведением относительного парциального давления газа на длину пути луча S. Это