Радиационный перенос

Поверхность любого тела испускает энергию электромагнитного излучения.

Излучение – это перенос электромагнитной энергии в прозрачной среде. Свойства излучения от его длины волны λ или частоты f = с/λ, где с- скорость света. Количество энергии, переносимой в единицу времени (поток энергии) через единичную площадку, называется плотностью потока излучения, φ, Вт/м2. То же в единичном диапазоне длин волн называется спектральной плотностью потока излучения, φλ, единица измерения (Вт/м2) или Вт/(м2*мкм). Φλ*Δ λ -плотность потока энергии в узком спектральном диапазоне Δλ.

           
     
 
 


Рис.3.2. Шкала длин волн электромагнитного излучения и его различные диапазоны.

Количество энергии ΔЕ, поглощаемой пластинкой за время Δt, можно определить, зная её площадь и теплоёмкость, и измеряя повышение её температуры в результате поглощения излучения. Если излучение падает только на одну сторону пластинки, то

φ=ΔЕ/ΔА*Δt (3.22)

Поток излучения реального тела с излучательной способностью ε, площадью А и абсолютной температурой Т равен:

Ри=ε*σ*А*Т4, (3.23)

где σ- 5,67*10 -8Вт/(м2*К) – постоянная Стефана- Больцмана.

Серые тела имеют диффузно излучающую поверхность, у которой коэффициенты

ε=α=(1-ρ)- постоянные, не зависящие от температуры поверхности, длины волны и угла падения излучения. Такое тело хорошо моделирует свойства многих непрозрачных тел, находящихся в потоке солнечного излучения, когда их температура не превышает

2000С и спектральный диапазон излучения – от 0,3 до 15мкм. При анализе лучистого энергообмена между серыми телами достаточно учитывать поглощение, отражение и переизлучение. В случае только двух тел поток лучистой энергии от тела 1 к телу 2 можно представить в виде:

Р12=σ*А1/121424), (3.24)

где обменный коэффициент Б/12 зависит от коэффициента формы Б12, отношения площадей А12 и излучательных свойств ε1 и ε2. Для чёрных тел Б/1212.

Термическое сопротивление при лучистом теплообмене.

Уравнение (3.24) запишем в виде:

Р12 = А1/12*σ*(Т12- Т22)*(Т1+ Т2)*(Т1- Т2), (3.25)

Сравнивая (3.1) и (3.24) заключаем, что сопротивление потоку излучения тела 1 равно:

Rи = [A1/12*σ*(T12+ T22)*(T1+ T2)]-1, (3.26)

но так как (Т1- Т2) <<Т12

Rи≈ 1/(4*σ*A1/12T3ср), (3.27)

где Тср = (1/2)*(Т1 + Т2) –средняя температура.








Дата добавления: 2016-02-09; просмотров: 867;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.004 сек.