ЛУЧИСТЫЙ ТЕПЛООБМЕН И РАСЧЕТ

ПАРАМЕТРОВ ВНЕШНЕГО ТЕПЛООБМЕНА

Тепловое излучение связано с внутриатомными процессами перехода электронов с одного энергетического уровня на другой, более низкий, с выделением одного кванта энергии. Интенсивность излучения определяется степенью нагретости излучающего тела и его излучающей способности. Энергия в окружающее пространство излучается от всей массы тела через его поверхность. Однако для непрозрачных тел принято считать, что энергия генерируется и поглощается в весьма тонких поверхностных слоях. Поглощение лучистой энергии присуще всем телам. Оно характеризуется тем, что лучистая энергия, попавшая на тело, превращается в его внутреннюю энергию [5,7].

Падающая на тело лучистая энергия частично поглощается им, частично отражается его поверхностью, а какая-то часть ее проходит через тело без превращения в другие виды.

Отражение лучистой энергии может быть зеркальным или диффузным. При зеркальном угол отражения равен углу падения. Оно характерно для гладких поверхностей. Диффузное отражение чаще наблюдается для тел с шероховатыми поверхностями. Отражение лучистой энергии в этом случае происходит равномерно по всевозможным направлениям.

Основные понятия и определения

Вся совокупность процессов излучения, переноса, поглощения, отражения и прохождения теплового излучения называется лучистым теплообменом.

Несколько тел, которые обмениваются лучистой энергией, называют излучающей системой. Лучистый теплообмен происходит и между телами с одинаковой температурой. Тела системы в этом случае излучают ровно столько энергии, сколько ее поглощают.

Различают монохроматическое (спектральное) и интегральное (непрерывное) излучение.

Монохроматическим называется излучение в узком интервале длин волн от λ до λ+dλ. Все описывающие его величины относятся к интервалу длин волн dλ (или частот dν) и обозначаются индексом λ (или ν).

Интегральным называется суммарное излучение во всем интервале длин волн от λ=0 до λ = .

Радиационным потоком называется полное количество энергии, излучаемое произвольной поверхностью в единицу времени.

(116)

где W – полное количество энергии.

Плотностью потока поверхностного или полусферического излучения называется радиационный поток, проходящий через единицу площади поверхности в пределах полусферы Ω=2π.

(117)