Этим же уравнением определяется теплообмен между пластинами 1, 2, когда пластины диффузные или зеркальные.

3.1.7 Ослабление излучения

Рисунок 3.4 - Изменение интенсивности излучения, падающего по нормали к слою поглощающего и рассеивающего вещества толщиной dS

Интенсивность излучения в заданном направлении в неослабляющей и неизлучающей среде с постоянными свойствами не изменяется вдоль этого направления.

Согласно закону Бугера (рисунок 3.4):

(3.24)

где S – толщина слоя вещества; i^’_l (S) – интенсивность излучения в точке S; i^’_l(0) – интенсивность падающего на слой вещества излучения; k_l (S*) – коэффициент ослабления в точке S*= S, т.е. интенсивность монохроматического излучения вдоль некоторого направления экспоненциально уменьшается при распространении излучения в поглощающей и рассеивающей средах; показатель экспоненты равен интегралу от местного коэффициента ослабления по всей длине пути, пройденной излучением.

Рисунок 3.5 - Замкнутая система из N отдельных поверхностей, заполненная однородным газом g. (Показано поперечное сечение замкнутой системы)

При расчете потока излучения между объемом газа и черной граничной поверхностью А (рисунок 3.5) используется соотношение:

(3.25)

где q_i – плотность интегрального потока излучения; e_g – интегральная степень черноты газа; T_g – температура газа.

Величина e_g может быть представлена для любого газа в графической форме в переменных L_e и T_g, где L_e – средняя длина пути луча для объема газа. Определяется для конкретной геометрической формы излучающего объема газа и граничной поверхности, поглощающей излучение.

Средняя длина пути луча представляет собой радиус такой полусферы, плотность потока падающего излучения которой к центру ее основания равна средней плотности потока излучения, падающего на рассматриваемый элемент поверхности от реального объема газа.

Для смеси газов интегральная степень черноты подсчитывается с учетом величины De, учитывающей уменьшение степени черноты вследствие перекрывания спектральных полос поглощения составляющих газов. Следует сказать /5, 22/, что двухатомные газы обладают низкими значениями спектральных коэффициентов поглощения, поэтому они прозрачны для теплового излучения. Существенно менее прозрачны трехатомные газы. В топочной технике преимущественно имеет место излучение таких трехатомных газов, как углекислый газ и водяной пар.

В /5, 13, 20/ имеются номограммы, с помощью которых могут быть определены интегральные степени черноты для углекислого газа СО₂ и водяного пара Н₂О.