Излучение в системе серых поверхностей

Таким образом, для системы нз N диффузно-серых поверхностей, образующих замкнутую область, плотность потока излучения, теряемого 1-й поверхностью, определяется уравнением [c.113]

Для первой стадии процесса распространения пены поверхностная плотность результирующего потока излучения может быть определена из известных соотношений для замкнутой системы поверхностей теплообмена [ формулы (2.8), (2.9) и (2.11)]. С учетом принятых ранее допущений для диффузно-серых поверхностей факела, горючего и пены, образующих замкнутую систему, можно записать аналогичную систему уравнений [c.97]

Обобщая, мы можем утверждать, что в системе, находящейся в тепловом равновесии, степень черноты каждого тела системы равна его коэффициенту поглощения. В системе, разные части которой находятся при разной температуре, это положение не соблюдается, но часто постулируется при решении задачи. Как указывалось выше, коэффициент поглощения поверхности в действительности изменяется с изменением длины волны падающего на него излучения. Однако иногда поверхность предполагается серой и а принимается за постоянную величину, В этом случае а вычисляется путем определения степени черноты не при истинной температуре поверхности, а при телшературе источника излучения, так как это та температура, которую имела бы поглощающая поверхность, если бы она находилась в тепловом равновесии с излучающим телом. Известно, что температура поглощающего тела оказывает, кроме того, некоторое влияние на коэффициент поглощения, но влияние температуры излучающего тела обычно более значительно. [c.388]

Уравнение (4-29) может быть использовано для решения задач с системами любой степени сложности, и приближение к тачному решению зависит только от числа зон, на которое разбита поверхность. При выборе необходимого числа зон надо руководствоваться следующим принципом обратное излучение или отражение должно выходить из зоны, достаточно маленькой для того, чтобы различные части ее поверхности видели другие поверхности примерно одинаково. Как уже указывалось, черные поверхности источников и стоков делятся на зоны только в связи с различием температур, но серые поверхности требуют дальнейшего подразделения. Задач оставленная не решенной на стр. 105,—вывод выражения для Fjs с необходимым учетом изменения температуры кладки — теперь может быть решена. Используя уравнение (4-30) и выдвигая условие, что ei, ег, ез...= 1, или что Pi> Рг, Рз. =0, можно устранить все строки и столбцы, содержащие величины, относящиеся к поверхности любого источника или стока кроме 1 и 2. Для этого следует вычеркнуть — из чис- [c.110]

Этот закон определяет зависимость между способностью излучения и способностью поглощения. Для вывода этой зависимости представим себе две параллельные изолированные снаружи плоскости, расположенные настолько близко, что рассеивания лучей за пределы рассматриваемой системы не может быть (рис. 6-10). Одна из этих плоскостей является поверхностью идеально черного тела, другая — серого, причем температура серого тела 7, выше Г, > Т . На единицу поверхности серое тело испускает энергию в количестве 1. Это излучение, падая на идеально черное тело, поглощается без остатка в соответствии с определением идеально черного тела, для которого а= 1, г = 0, = 0. Независимо от этого идеально черное тело со своей стороны излучает энергию Е . Но только часть этой энергии поглощается серым телом, у которого а < 1, г > О, остальная же часть излучения отражается. [c.467]

Рассмотрим выводы, которые могут быть непосредственно сделаны из рис. 1. Буква и обозначает колебательный уровень верхнего состояния, достигаемый при поглощении кванта Если этот уровень находится достаточно низко, то соответствующая ему точка будет совершать колебания главным образом вдоль линии и в нижней части поверхности потенциальной энергии, ограниченной, как стеной, крутой линией и . Из точек вдоль этой траектории, отмеченной жирной линией, система может вернуться, согласно принципу Франка—Кондона, в основное состояние на колебательные уровни кривой и, с излучением квантов /гv (1) и дать серию дискретных полос. Однако если при поглощении другого кванта (2) достигается более высокий уровень V, тогда возбудится нормальное валентное колебание и соответствующая точка совершит сложную фигуру Лиссажу, точки изгиба которой будут расположены вдоль пространственной прерывистой кривой и>. Так как 5, система будет медленно описывать эту траекторию, делая около 10 колебаний в течение времени жизни возбужденного состояния. Таким образом, почти из каждой точки кривой и будет возможно излучение кванта, как показано стрелкой (2), направленной вниз. В противоположность первому случаю эти стрелки будут кончаться на более широком отрезке, что приведет к возникновению высоких, близко расположенных деформационных колебательных уровней. В результате возникнет большое количество полос, однородно заполняющих ту же спектральную область, что и раньше. Более того, если принять во внимание внутреннюю сложность спектра многоатомной молекулы, вызванную присутствием большого числа колебательных и вращательных частот, то понятно, что спектр излучения будет практически сплошным, даже когда никакие столкновения не возмущают возбужденную молекулу. [c.46]

Классификация потоков излучений. Рассмотрим замкнутую систему серых, диффузно излучающих и диффузно отражающих тел (рис. 17.1). Для произвольной площадки поверхности излучающей системы можно записать следующие формулы для потоков излучений поток собственного излучения [c.439]

В нагревательных печах теплопередачу излучением можно рассматривать как взаимные П роцессы лучеиспускания трех серых тел нагреваемого металла с поверхностью Гм и степенью черноты, окружающей кладки с поверхностью и окружающих газов со степенью черноты. В этом случае приведенная константа излучения в системе газ - кладка — металл приближенно равна [c.15]

Допустим, что две серые плиты расположены настолько близко друг от друга и настолько велики (имеется в виду система бесконечно больших плит), что все их излучение обменивается. Предположим, что температура плиты 1 выше, чем температура плиты 2 (рис. 6-11) Г) > Т . Единица поверхности более горячей плиты 1 испускает энергию ,. Более холодная поверхность плиты 2 поглощает энергию и отражает (1—02) 1- последней энергии поверхность 1 поглощает а, (1— 2 и отражает (1—й,)(1 — а Е- . [c.469]

Замкнутт система серых поверхностей, заполненная серым газом с равномерной температурой. Для начала рассмотрим случай серого газа. Под серым газом в данном случае понимается такой, поглощательная способность которого а для излучения от любого источника равна степени черноты е. И степень черноты, и поглощательная способность зависят от длины пути луча. Если для излучения от одной зоны к другой пропускательная способность газа равна т= 1—а, то пропускательная способность для вдвое большей средней длины пути луча между зонами составит — утверждение, справедливое только для серого газа, не изменяющего качества пропускаемого им излучения. Задачу можно считать решенной, если определить результирующий лучистый теплообмен между какими-нибудь двумя зонам источника и стока (<7j->2 ) между какой-нибудь зоной источника [c.148]

Замкнутая система серых поверхностей, содержащая реальный (несерый) газ. При выводе коэффициентов лучеобмена в системе с серым газом для любого излучения от поверхности Л1 [c.155]

Теплообмен в замкнутой системе серых тел с заданными оптико-геометрическими характеристиками описывается системой N алгебраических уравнений (2.195). Электрическое моделирование основано на математической тождественности этой системы и системы алгебраических уравнений, описывающей распределение токов в разветвленной электрической цепи с N узловыми точками (рис. 8.8). Каждая узловая точка связана с остальными точками электрическими проводимостями (величинами, обратными электрическим сопротивлениям) Уц, а с индивидуальным источником питания с потен-. циалами г о —через проводимость ц. Проводимости У а являются электрическими аналогами взаимных поверхностей излучения Нц, а проводимости У а — аналогами оптико-геометрических параметров Нц = —Лг), где Лг — коэффициент поглощения, принимаемый равным коэффициенту теплового излучения 8,, — площадь поверхностй г-го- тела. Электрические потенциалы в узловых точках и,- являются аналогами плотности эффективных потоков излучения Еэфг, а токи в узловых точках 1% — аналогами результирующих тепловых потоков СЗроэг для соответствующих тел. [c.406]

Закон Кирхгофа (1882 г.) устанавливает количественную связь между эйергиями излучения и поглощения поверхностями серых и абсолютно черных тел. Этот закон можно получить из баланса лучистой энергии для излучающей системы, состоящей из относительно большого замкнутого объема с теплоизолироваиными стенками и помещенных в него тел. Для каждого из этих тел в условиях термодинамического равновесия энергия излучения равна поглощенной энергии [c.374]

Точные аналитические решения интегральных уравнений ( 17-10) получены лншь применительно к (отдельным) частным задачам Л. 163]. В общем случае прибегают к различным приближенным методам решения Л. 1, 163, 178]. К одному из них относится метод последовательных приближений (итераций). Рассмотрим этот метод для произвольной геометрической замкнутой системы серых тел с заданным полем распределения температуры и оптических свойств на ее граничной поверхности. Требуется найти потоки различных видов излучения. [c.406]

Трубы с расположенной за ними стенкой. В случае, когда у стен топочной камеры печи расположены трубы, за которыми находится кладка, решение можно получить двумя путями. Систему можно рассматривать как состоящую из нескольких адиабатных зон, одной из которых является стена, находящаяся за трубами, и из зон источников и стоков, к которым относятся трубы и другие поверхности. Указанная система может быть условно заменена другой, состоящей из серых труб с поверхностью Лг, адиабатной огнеупорной стенки с поверхностью Л, находящейш за ним и, и воображае1мой черной плоскости с поверхностью Л1( = Л ), расположенной на небольшом расстоянии перед трубами. Определим теперь коэффициент Л23 12( Л13 12) [с помощью рис. 4-12 и уравнения (4-33)]. Так как поверхность А представляет собой плоскость труб, очевидно, что трубы и находящаяся за ними стенка действуют в условиях реальной системы во всех отношениях как серая поверхность со степенью черноты, равной 12. Необходимо, однако, ясно представлять, что хотя такой прием можно применять независимо от того, содержит рабочее пространство излучающий газ или нет, он непригоден в том случае, если излучение и поглощение газа между трубами и расположенной за ними стенкой играет значительную роль. Так, если между кладкой и смонтированными параллельно ей трубами имеется зазор, достаточный для создания в нем активной циркуляции газа, задача становится значительно более трудной. [c.164]

Метод получения изображения рентгеновском излучении при сканировании по площади представляет по существу растровый рентгеновский микроскоп. Усиленный сигнал от детекторной системы—спектрометра с дисперсией по энергии или кристалл-дифракционного спектрометра — используется для модуляции яркости электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), которая сканируется синхронно с электронным пучком. Таким образом, изображение на экране ЭЛТ получают за счет изменения интенсивности рентгеновского излучения с поверхности образца. Здесь используется такая же система развертки с регулировкой увеличения и такой же усилитель, что и в растровом электронном микроскопе (гл. 4). Электронный пучок может сканировать по линии в направлениях X или У и давать распределение рентгеновского излучения по линии. Пример типичного сканирования по линии для Со и Сг по поверхности окисленного высокотемпературного сплава приведен на рис. 5.14 (гл. 5). Электронный пучок можно, конечно, развертывать и по площади н получать изображение в рентгеновских лучах. Изображение в рент-геповски.х лучах при сканировании по площади может содержать тона от черного до белого в зависимости от условий эксперимента. Места с высокой концентрацией исследуемого элемента в пределах области сканирования будут на изображении почти белыми, серыми, когда концентрация элемента ниже, и черными всюду, где элемент отсутствует. Пример, иллюстрирующий результаты исследования руды, приведен на рис. 6.15. [c.296]

Для определения обобщенных и разрешающих ушовых коэффициентов излучения в настоящее время применяются такие эффективные математические методы, как метод Монте-Карло, метод квадратур Гаусса. В работах Уральского государственного технического университета - УПИ (под руководством В. Г. Лисиенко) при анализе процессов теплообмена в пламенных печах зональным методом использовался метод Монте-Карло для определения обобщенных ушовых коэффициентов, а разрешающие угловые коэффициенты находят решением системы линейных уравнений. Для учета селективных свойств излучающих сред в комплексе с селективными свойствами поверхностей были предложены селективно-серые модели спектров излучения газов [5.9, 5.10,5.20]. [c.397]

При соответствующих условиях спектр излучения гелия в газоразрядной трубке постоянного тока состоит из серии линий, ограниченной с коротковолновой стороны ионизационным пределоь (24, 47 эв). Наиболее интенсивная из них имеет длину волны 584 А (21,21 эв), и на долю этой резонансной линии приходится не менее 99% мощности излучения во всем спектре. В области более длинных волн имеется серия - 5, коротковолновый край которой находится при 3000 А ( 4 5в), с последующими несколькими линиями в видимой области, из которых наиболее характерная линия с >. = 5875 А (желтая). Таким образом, ясно, что у подавляющего большинства веществ, у которых потенциал ионизации (ПИ) больше или равен 5 эв, ионизацию можно вызвать только с помощью резонансной линии Не 584 А. Следы водорода, от которых очень трудно избавиться, обусловливают излучение а-линии серии Лаймана с длиной волны 1215 А (10,20 эв), а кислород и азот, десорбирующиеся с поверхности лампы после обезгаживания системы, дают линейчатый спектр излучения в области ниже 1000 А. Все эти виды излучения могут также вызывать ионизацию большинства исследуемых веществ, что осложняет анализ электронных энергетических спектров. Поэтому очень важно, чтобы газ в разрядной трубке был исключительно чистым к счастью, это можно обеспечить, пропуская гелий через нагретую окись меди и ловушки, наполненные активированным углем и охлаждаемые жидким азотом. Контроль за качеством излучения разрядной трубки легко осуществить по линиям Н (серии Бальмера), О и N в видимой области. При нормальной работе свет источника имеет желтовато-персиковую окраску и не сопровождается голубым свечением вблизи электродов. Наличие полос ионизации в электронном энергетическом спектре, вызванной излучением примесей в лампе, нетрудно распознать по увеличению их интенсивности при изменении спектрального состава излучения за счет дополнительного введения в газ этих примесей. Например, слабая, но четко различимая узкая линия в фотоэлектронном спектре СЗа (см. ниже), которую ранее [И ] относили к шестому потенциалу ионизации, в действительности, как показали последующие исследования, объясняется фотоионизацией электрона на высшем занятом уровне (ПИ = 10,11 эв ) за счет [c.86]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология