ПЕРЕНОС ИЗЛУЧЕНИЯ В ПОГЛОЩАЮЩИХ-ПРОПУСКАЮЩИХ СРЕДАХ

До сих пор считалось, что между телами, обменивающимися лучистой энергией, среда была прозрачной. Однако стекло, газы с несимметричной структурой молекулы (Н20, С02, S02, NH3) могут как излучать, так и поглощать лучистую энергию. Лучистая энергия, проходя через полупрозрачную среду, поглощается ею. Будем считать, что собственное излучение среды мало, тогда на длине dx ослабление, например, спектральной интенсивности dlx найдем из выражения

где ах — спектральный коэффициент поглощения среды; 1}ос — интенсивность излучения на координате х.

Разделив переменные и считая ах = const, после интегрирования получим закон Бугера

Лучистая энергия, поглощаемая слоем,

тогда спектральные коэффициент поглощения и степень черноты найдем из выражения

Как было показано ранее, для серых тел Ах = А,ех = г,А = е.

Рассмотрим лучистый теплообмен между двумя серыми бесконечными параллельными пластинами (ф, _>2 = 1), между которыми находится полупрозрачный газ.

Лучистую энергию, падающую на первое тело, можно записать в виде

Найдем поток теплоты, который необходимо подвести к первому телу, чтобы его температура осталась неизменной:

Подставляя выражение для Епад1, получаем

Воспользуемся балансным уравнением: 1 = Аг + Dr + RT, но для нашего случая Аг = ?г, Rr = 0, тогда 1 = sr + Dr и, следовательно, можно записать Еэф[ = Еэф1 • 1 = Еэф]ег + EmDT. Отсюда

или

где учитывается, что в общем случае ср, _>2 ^ 1- Последняя запись уравнения позволяет передачу лучистой энергии между телами изобразить в виде эквивалентной электрической схемы (рис. 27.13).

Аналогичные уравнения можно написать для второй пластины:

Рис. 27.13

?0г = С0 » а затем Тг. Таким образом, потенциал F0r> как и потенциал адиабатической стенки, является плавающим и зависит от температуры других поверхностей.

Определим тепловой поток, который получит второе тело от первого:

1 Г— + —1

О Л6г ^2srJ

где Кэкв =--------эквивалентное сопротивление,

FiDr + Fier + Р2гт

полученное из параллельного соединения сопротивлений /?, = =---и R2 = —-— + —-—(напомним, что при параллельном

FDr FZT F2*t

соединении сопротивлений их проводимости складываются,

те- -ib = ~k + ~ky

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >