ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Излучательная способность воздуха при высоких температурах из "Количественная молекулярная спектроскопия и излучательная способность газов" В последние годы в связи с бурпым развитием астронавтики и ракетной техники проведена большая экспериментальная [1] и теоретическая работа [2—6], посвященная оценке переноса энергии излучения при вхождении тел в атмосферу Земли. Остановимся на некоторых теоретических исследованиях, которые могут служить хорошей иллюстрацией методов расчета излучательных способностей газов. Качественные теоретические соображения, на основании которых проводятся расчеты излучательной способпости воздуха, высказаны в работе [4]. Расчеты излучательной способности, обусловленной электронными переходами N0, описанные ниже, разработаны Бете [2] п Томсоном [3]. Мы не будем подробно обсуждать методы численных расчетов [2, 5] излучательной способности газов, так как, но-видимому, всегда можно разработать соответствующую программу для электронно-счетной машины, если только достаточно хорошо известны физические параметры, определяющие излучение. [c.341] Определим теперь величину 1 , рассматривая общий поток энергии излучения с элементарной площадки dA . Для черного тела интеграл величины по полному телесному углу равен, по определению. [c.342] Аналогичный вывод, проведенный для нечерного излучателя, показывает, что в общем случае константа пропорциональности в законе косинуса равна спектральной светимости, деленной иа я. [c.342] Таким образом, как обычно, расчет излучательной способпости сводится к оценке соответствующих спектральных показателей поглощения. [c.343] На участках потенциальных кривых, соответствующих оттал-киванию, указана энергия некоторых колебательных уровней [2]. [c.344] Авторы работы [2] предложили упрощенный метод для предварительных грубых оценок излучательной способности. Они апроксимировали все верхние колебательные энергетические уровни самым нин ним колебательным уровнем верхнего электронного состояния, так как главные переходы с высоких колебательных уровней основного состояния происходят на нижние колебательные уровни верхнего состояния. Такая апроксн-мация может привести к завышению излучательной способности почти. вдвое. [c.346] В работе [2] установлено, что излучательные способности, найденные с помощью (14.10), совпадают с точностью до множителя 2 с результатами, полученными нри более точном решении задачи, которое будет юбсуждаться в разд. 14.7 и 14.8. [c.347] Здесь а вр (соСОц) = Рр (а О)— СОц) — спектральный показатель поглощения для частоты со полосы, центр которой характеризуется частотой й) , причем эта полоса принадлежит к Р-снстеме и обладает интегральным показателем ноглощения а. Выражение, подобное (14.21), оказывается справедливым также и для у Снстемы полос. [c.349] Из (14.20) следует, что теоретический расчет средней излучатель-П011 способности 8 (сй) для частоты й) сводится к определению следующих параметров среднего расстояния между колебательно - вращательными полосами бр и 6 функций распределения вероятности (5 з[ар((о), а]йа и у[а ((о),а]йа для р- и у- систем соответственпо коэф-фищептов, учитывающих форму линии 5вр(ш —сОд) и sвY( i —которые оцениваются в соответствии с (14.18). При оценке е (о) мы будем следовать изящной работе [3]. [c.350] Молекулярные постоянные для N0 приведены в табл. 14.1 параметры Ьп, Ьс, Асо и 0 даны в табл. 14.2а, 14.26 для Р и усистем полос. Здесь Ьц и найдены с помощью (14.22) и (14.23). Величины До) и будут определены несколько позже [см. (14.34) и (14.35)]. [c.350] В интервале температур 4000 —8000° К большое количество полос дает значительный вклад в излучательную способность. В результате явная регулярность колебательной структуры уже не имеет места и можно предположить, что волновые числа, соответствующие началу полос, имеют хаотическое распределение (ср. с фиг. 14.11). [c.351] При 4000°К имеем /ш — 57. Таким образом, для большинства практических случаев можно считать, что кант полосы совпадает с ее началом. [c.352] На фиг. 14.5 представлен график зависимости величины 1 —е(т) от т]. [c.356] Теперь, используя колебательные матричнгле элементы для рассматриваемых систем полос, выберем соответствующие функции распределения (а, а) и значения а и б. [c.356] Сплошные линии соответствуют распределению, которое хожно представить в виде (Рю 8, )=(- B 6) exp(- / - g). Точки рассчитаны с помощью (14,55) ДЛЯ 6 значения Qu u взяты из табл. 14.3. [c.360] Вернуться к основной статье