Излучение поглощательная способность поверхностей

Рис. 16.6. Интегральная поглощательная способность поверхностей при комнатной температуре по отношению к излучению черного или серого тела при температуре Г

Из этого уравнения видно, какие величины являются функциями температуры поверхности. Излучательная способность SJ зависит к тому же от природы поверхности. Полная поглощательная способность поверхности — это отношение поглощенного излучения АН к падающему Н. Последнее можно выразить так [c.458]

Если поверхность принимает излучение от источника с более высокой температурой, доля воспринимаемой энергии зависит от поглощательной способности более холодной поверхности и излучательной способности источника. Если источником является абсолютно черное тело, а облучаемая поверхность находится при постоянной температуре, то можно задать кажущуюся поглощательную способность поверхности для разных значений температуры излучения (рис. 6). [c.195]

Определите общую поглощательную способность поверхности, рассматриваемой в задаче 13-1 для падающего излучения, испускаемо- 3 поверхностью из огнеупорной глины при температуре 1 000° С, Полагается, что поглощательная способность, определенная по соответствующей кривой на рис. 13-9,в, представляет собой излучательную способность огнеупорной глины при той же температуре. [c.481]

Отражательная и поглощательная способность металла в очень сильной мере зависит от состояния его поверхности. Наличие оксидных пленок, пыли или шероховатостей может изменить не только абсолютную величину коэффициента отражения или поглощения металла, но и характер зависимости этих величин от длины волны падающего излучения А. и температуры Т. [c.24]

Для исследования теплового излучения очень удобно пользоваться системой, называемой абсолютно черным телом. Когда излучение падает на поверхность, часть его отражается, а часть поглощается. Поглощательной способностью поверхности называют ту часть падающего света, которая поглощается, а абсолютно черным телом называют тело, поглощательная способность которого равна единице. Другими словами, оно поглощает весь падающий на него свет. Кроме того, было показано, что отношение лучеиспускательной способности Е к поглощательной способности А [c.17]

Поскольку в поглощении и испускании излучения участвует только тонкий слой, непосредственно прилегающий к физической поверхности, состояние самой поверхности оказывает огромное влияние на излучательные свойства проводников. Даже очень тонкий слой окислов изменяет внешний вид поверхностей и оказывает большое влияние на излучательную (поглощательную) способность. [c.194]

Пусть а (0, ф. X, Ts) означает спектральную направленную поглощательную способность поверхности при температуре Г., для неполяризованного излучения. Пусть к (О, ф. X, Ts) означает спектральную направленную степень черноты. Тогда плотность результирующего потока, выходящего с поверхности 6. [c.454]

По закону Кирхгофа полную поглощательную способность газа можно точно определить только для падающего излучения, испускаемого абсолютно черным телом, обладающим температурой, равной температуре газа. Выше было показано, что поглощательные способности, вычисленные при помощи уравнения (13-4), справедливы с хорошим приближением для обмена излучением газа с абсолютно черной поверхностью, пока температура таза выше температуры поверхности излучающего тела. [c.474]

Закон Кирхгофа. Соотношение между лучеиспускательной и поглощательной способностями тел устанавливается законом Кирхгофа. Это соотношение может быть получено пз рассмотрения процесса обмена лучистой энергии между двумя телами абсолютно черным п серым (рис. 6-2). Поверхности тел параллельны и расположены на расстоянии, при котором излучение каждого из тел попадает на другое. Левое — абсолютно черное тело имеет температуру лучеиспускательную способность Е(, и поглощательную Лд = 1, правое — серое тело соответственно Т, Е и А, при этом Г > Г д. Излучение Е попадает на абсолютно черное тело и целиком поглощается им. Излучение попадает на серое тело, при этом часть его, [c.128]

Поверхность, поглощательная способность которой одинакова для волн всех длин, называется серой. На рис. 13-9 приведены графики для поверхностей, которые лишь приблизительно можно назвать серыми. Примером хорошего приближения к свойствам серой поверхности могут слу-жить такие материалы, как шифер, темный линолеум. Эти материалы поглощают 85—92% падающего излучения с длиной волн в интервале 0,5—9 мк. [c.457]

В основе метода определения поглощательной способности поверхности металла для падающего черного излучения по ее излучательной способности, которая выражается уравнениями (13-24) и (13-15), также лежит электромагнитная теория. [c.467]

Определите общую поглощательную способность поверхности, рассматриваемой в задаче 13-1 для черного излучения с температурой 1 000° С, если температура поверхности 150° С. [c.481]

Степень черноты и поглощательная способность поверхностей. При оценке лучистого теплообмена между телами следует рассматривать монохроматический лучистый обмен с последующим интегрированием по спектру. Такой способ имеет определенные преимущества. Однако в большинстве технических задач для упрощения оперируют суммарным излучением, выражая его в виде закона четвертых степеней температуры, применимого, строго говоря, только к черному телу или идеальному излучателю получающееся при этом более или менее значительное отклонение от строгого закона корректируют с помощью степени черноты, поглощательной или пропускательной способностей соответствующих тел. [c.91]

Теплообмен при излучении. Рассмотрим лучистый теплообмен между двумя параллельными поверхностями, расположенными так, что излучение одной из них обязательно попадает на другую без потерь (рис. 11-5). Допустим, что одна поверхность - абсолютно черная, ее температура Т , другая - серая, ее температура Т, а поглощательная способность А, причем Т > Tq. Баланс лучистого теплообмена между поверхностями определится уравнением [c.274]

Преимущества этого типа устройства высокое давление в критической точке недостатки малые размеры испытуемых образцов, температура воздуха уменьшается (5 °С/се/с) с увеличением экспозиции, газ загрязнен частицами пыли (0,5—1,0%). Преимущества этого типа устройства незагрязненный источник тепла, контроль параметров окружающей среды, воспроизведение летучих химически активных сред недостатки отсутствие аэродинамического потока, необходимость высокой поглощательной способности поверхности испытуемого материала, малые размеры образцов, поглощение излучения выделяющимися летучими. [c.417]

Описанным методом обычно определяют полусферическую поглощательную способность поверхности при температуре сжиженного газа относительно излучения зачерненной или металлической поверхности при комнатной температуре. Зная йен какой-либо поверхности, можно измерять излучательную способность различных поверхностей при температуре кожуха калориметра. [c.171]

Накопление пыли на кирпичах и ошлаковывание поверхности кирпича приводит к снижению эффективности теплоотдачи по мере увеличения срока службы печи. Определенных данных по теплопроводности отложений пыли нет в любом случае влияние этих отложений будет зависеть от их толщины. Авторы считают, что общий коэффициент теплопередачи должен быть уменьшен на 20 % за счет изолирующего действия отложений пыли. Ошлаковывание, происходящее только в верхних рядах насадки, снижает поглощательную способность поверхности. По данным, которыми мы располагаем, можно принять, что при этом излучение газов снижается на 10%. Это приводит к снижению общего коэффициента теплопередачи на 9%. [c.260]

Лучистый теплообмен между двумя поверхностями зависит от излучательной способности теплой стенки и поглощательной способности холодной стенки относительно излучения теплой. Для серых поверхностей обе величины характеризуются степенью черноты соответствующей стенки. Для двух параллельных плоскостей или [c.107]

Наибольшей селективностью излучения обладают, например, газы, так как они излучают лишь в определенных сравнительно узких полосах спектра абсолютно черного тела. Наименьшей степенью селективности излучения обладают твердые тела с шероховатыми поверхностями, не проводящие электрического тока. Спектр их излучения всегда является сплошным и сравнительно мало отличается по своему характеру от спектра излучения абсолютно черного тела, а поглощательная способность достигает довольно высоких значений. [c.21]

СКОЛЬКО раз, Прежде чем он снова выи рет через отверстие. Если поверхность полости обладает большой поглощательной способностью, то при каждом отражении большая часть энергии луча окажется поглощенной и поэтому после нескольких отражений вся энергия луча будет поглощена стенками. Таким образом, отверстие в Поло.м теле ведет себя подобно абсолютно черной поверхности. Уменьшая отверстие, можно воспроизвести свойства абсолютно черного тела с желаемой точностью. Если стенки полости разогреть, то согласно закону Кирхгофа отверстие будет испускать излучение абсолютно черного тела. [c.448]

Эта поглощательная способность зависит от природы и температуры поглощающей поверхности, а также от температуры падающего излучения черного тела. [c.459]

В крупных промышленных центрах туман может смешиваться с промышленным дымом, образуя смог [103]. Смоги обладают сильным токсическим воздействием и наносят огромный вред здоровью людей. Образованию смога в крупных промышленных районах способствуют сажистые частицы промышленного аэрозоля, которые являются ядрами конденсации. Обладая высокой поглощательной способностью, сажистые частицы, поглощая коротковолновую радиацию, создают температурную инверсию. Расчеты показали, что вблизи верхней границы промышленной дымки скорость нагрева атмосферы за счет поглощения коротковолновой радиации может составлять 10—15 К/сут, в то время как поглощение излучения подстилающей поверхностью уменьшается в 1,5 раза. Изменение структуры радиационного баланса в пограничном слое атмосферы и приводит к возникновению температурной инверсии. В результате резко уменьшается турбулентный массообмен и нарушается циркуляция воздуха над промышленным районом. В ночных условиях смог создает парниковый эффект, уменьшая степень радиационного выхолаживания подстилающей поверхности. Образующийся в результате растворения сернистого газа 502 в каплях тумана аэрозоль растворов серной кислоты обладает сильной поглощательной способностью в окне прозрачности 10 мкм атмосферы, что и определяет его парниковое воздействие. Смоги являются частым явлением над крупными промышленными центрами, такими, как Лос-Анджелес, Нью-Йорк, Лондон. [c.128]

Угловое, высотное и спектральное распределения интенсивностей поля коротковолновой радиации определяются процессами отражения солнечного излучения подстилающей поверхностью, молекулярным и аэрозольным рассеянием радиации, молекулярным и аэрозольным поглощением коротковолновой радиации Солнца. В связи с изменением освещенности на верхней границе атмосферы в зависимости от угла визирования Солнца и вариациями оптической толщи аэрозоля, поглощательной способности газовых компонентов по линии визирования в зависимости от зенитного и азимутального углов наблюдения спектральные интенсивности коротковолновой радиации при фиксированном состоянии атмосферы в значительной мере будут определяться положением Солнца на небосводе. [c.183]

Более полную информацию о стадийности физико-химических превращений в пламени (переход твердой фазы в газообразные и конденсированные продукты горения) дает изучение изменения прозрачности (поглощательной способности) по высоте пламени (расстоянию от поверхности горения) [43]. Поглощательную способность оценивали с помощью просвечивания пламени источником излучения в определенных спектральных интервалах, где отсутствуют интенсивные линии излучения продуктов горения 405, 495, 670 и 771 нм. [c.275]

С одной стороны описанного в задаче 4.1 ребра на него падает излучение плотностью 600 Вт/м2 с длиной волны, на которой поглощательная способность поверхности равна 0,78. Определить в этих условиях температуру в среднем (по высоте) ссчении ребра и отводимый им тепловой поток, [c.189]

Для развития прикладных аспектов зонального метода большое значение имела разработанная А. Э. Клеклем и С. Д. Дрейзин-Дудченко методика расчета коэффициентов радиационного обмена между зонами, основанная на методе статистических испытаний. Эта методика, реализованная в виде эффективной вычислительной профаммы для ЭВМ, позволяет проводить зональные расчеты в оптически неоднородной среде с учетом диффузного и зеркального отражений с помощью трехмерной объемной прямоугольной сетки различной конфигурации. Основная процедура профаммы Монте-Карло осуществляет вычисление разрешающих коэффициентов излучения между зонами —/.р которые определяют долю энергии, поглощенную в зоне у, от энергии, излученной в зоне /, с учетом возможных многократных отражений от фаничных поверхностей. Вычисление коэффициентов , основано на проведении т+п серий (по числу обьемных и поверхностных зон) численных экспериментов, которые заключаются в прослеживании за случайными процессами излучения, поглощения и отражения единичных пучков энергии (лучей). Эксперимент считается законченным, когда энергия луча в результате прохождения через поглощающую среду и поглощения поверхностными зонами достигнет заданной пренебрежимо малой величины. В зависимости от оптической плотности среды и поглощательной способности поверхностей длительность единичного испытания может быть различной в результате того или иного количества отражений луча от офаничивающих поверхностей. [c.404]

Если тело нагрето, оно излучает теплоту. Тепловое излучение, так же как и видимый свет, является одним из видов электромагнитных волн. Однако оно обычно состоит из волн с большей длиной и, следовательно, с меньшей энергией, чем видимый свет. Было замечено, что энергия излучения от нагретого тела распределяется по непрерывному спектру, зависящему от температуры тела. При низких температурах спектр состоит в основном из излучения с низкой энергией, т. е. соответствует инфракрасной области. Однако при повышении температуры спектр меняется, и в нем усиливается область, отвечающая высоким энергиям. Это легко заметить, если иметь в виду, что при нагревании тела его — злучение соответствует видимой области спектра. Сначала тело становится красным, а затем при повышении температуры — бе- / гым, например таким, как нити в лампах накаливания. Для исследования теплового излучения очень удобно пользовать- ся системой, называемой абсолютно черным телом. Когда излуче-- Зхние падает на поверхность, часть его отражается, а часть поглощается. Поглощательной способностью поверхности называют ту часть падающего света, которая поглощается, а абсолютно черным телом называют тело, поглощательная способность которого равна единице. Другими словами, оно поглощает весь падающий на него свет. Кроме того, было показано, что отношение лучеиспускательной способности Е к поглощательной способности А [c.17]

Для реальных тел, отличающихся от абсолютно черного, в соответствии с законом Кирхгофа (5.4) в расчетах надо учитывать их спектральные или интегральные поглощательные способности, которые всегда меньще единицы. По характеру излучения нечерные тела делятся на тела с селективным и серым излучением. Распределение энергии в спектре для трех типов излучателей (черного, серого и селективного) показано на рис. 5.1. Серыми излучателями являются твердые тела с шероховатыми поверхностями, а селективными - с полосовым спектром излучения-газы и непрерывным - металлы и оксиды. [c.93]

В. Поглощательные и излучательные характеристики. Поглощательная способность системы поверхностей (значение ее заключено между О и 1) определяет долю падаю-нгего излучения, поглощенную системой поверхностей. Степень черноты (излучательная способность — значение ее тоже заключено между О и 1) определяет, какая доля излучения черного тела в действительности излучается системой поверхностей. Чем определяются эти величины Очевидно, они зависят от используемой системы поверхностей. материала, из которого она изготовлена, его структуры, определяемой обработкой, толщиной окисных пленок, неровностями и т. д. Если структура поверхности стабильна (это не всегда имеет место), то радиационные характеристики рассматривают как функции термодинамического состояния, определяемого температурой Т.,. Более того, характеристики зависят от природы теплового и.злучения направления и длины волны, а иногда и поляризации. [c.454]

Для многих технических целей поверхности с большой точностью могут рассматриваться как серые. Но свойства многих поверхностей отклоняются от описанных выше для различных длин волн вследствие резонансных эффектов, которые аналогичны явлениям, связанным с полосами излучения в газе. Кроме того, излучательная способность меняется в зависимости от направления излучения. По. этой причине приходится иногда определять интегральную излучательную способность (все направления, все длины волн), нормальную полную излучательную способность (все длины волн, но только нормальное к поверхности направление) и монохроматическую, или спектральную, иа-лучательную способность (ej, для данной длины волны). На рис. 2 представлены типичные зависимости излучательной способности от длины волны. Взаимодействие между тепловыми колебаниями и фотонами не зависит от направления переноса энергии, т. е. любой процесс, приводящий к излучениЕо электромагнитной волны, может протекать и в противоположном направлении, приводя к поглощению точно такой же волны. По этой причине все излучение, падающее на абсолютно черное тело, будет им поглощаться. Реальные поверхности, однако, поглощают лишь часть падающего на них излучения, отражая остальное, причем отношение поглощенной энергии к полной падающей энергии Е( определяется как поглощательная способность a- EJEf [c.193]

Разумеется, поверхность, на которую падает излучение, также испускает излучение в соответствии со своей температурой и излучательной способностью. Вот почему резервуары часто покрывают белой краской, обладающей низкой излучательной (поглощательной) способностью в видимом диапазоне, на который приходится большая часть гшергии, излучаемой Солнцем. Однако в инфракрасной области белая краска практически эквивалентна абсолютно черному телу и поэтому излучает максимум энергии [c.195]

II абсолютно черное тело //и примем, что все лучи, испускаемые поверхностью одного тела, падают на поверхность другого. Обозначим поглощательную способность серого тела <Зпогл Зл = 1- Для абсолютно черного тела 2 = 0 "= Пусть температура серого тела выше, чем абсолютно черного, т. е. г > T. . Тогда количество тепла (на единицу поверхности в единицу временн), переданного серым телом путем излучения, составляет [c.273]

Эту величину можно вычислить, если будут известньь монохроматическая поглощательная способность и температура Гг. Для нечерного излучения величины могут значительно отличаться друг от друга. Из сравнения уравнений (13-19) и (13-20) видно, что закон Кирхгофа [см. уравнение (13-4)] неверен для полных поглощательной и излучательной способностей поверхности. Только в том случае, когда падающее излучение испускается черным телом и когда его температура равна температуре поглощающей поверхности, уравнение (13-19) становится идентичным уравнениям (13-20) и (13-21). Интегралы в вышеуказанных уравнениях обычно определяются численно или графически. Для получения поглощательной способности падающего излучения черного тела, например, надо каждую ординату кривой 1а рис. 13-5, взятой для данной температуры, умножить на соответствующую поглощательную способность (полученную, например, из рис. 13-9). Площадь, ограниченную получившейся кривой, необходимо затем разделить на площадь, ограниченную соответствующей кривой графика (рис. 13-5). Определенные таким образом В. Зибером значения поглощательной и отражательной способностей различных материалов представлены графически на рис. 13-10. Эти кривые наглядно показывают различие в поведении проводников (представленных алюминием) и непроводников. Поглощательная способность непроводников падает с повышением температуры для проводников картина обратная. Технические излучатели обладают температурой 280—2 780° К. При таком лучеиспускании поглощательная способность непроводников намного превышает поглощательную способность проводников. Солнце обладает температурой 5 500° К. При такой температуре непроводники с белой поверхностью поглощают меньше лучистой энергии, чем металлические поверхности. Лишь немногие металлы, например серебро, обладают [c.459]

Следовательно, в этой стадии процесса поглощательная способность тепловоспринимающей поверхности возрастает быстрее теплового сопротивления отложений. В следующей стадии, после достижения максимального значения г 5, уменьшение тенловос-приятия происходит в основном уже за счет увеличения собственного излучения, обусловленного повышением теплового сопротивления отложений. [c.159]

Ность раздела с отраженным излучением в единицу времени с единицы шоверхности, обозначим через ЯН. Я показывает отношение отраженного излучения к падающему и называется отражательной способностью. Остальная часть излучения проникает через поверхность раздела в среду 2. Е сли среда 2 поглощает излучение, то часть его будет ею поглощена п величину поглощенной части можно обозначить через АЯ, где А — отношение поглощенного излучения 1к падающему — называется поглощательной способ н ос тью. Оставшаяся часть энергии излучения покинет среду 2 через ее поверхности. Эту величину МОЖНО обозначить через ЙЯ, где В — отношение про шедшего излучения к падающему — называется п р о-п у с к а т е л ын о й способностью. Из зако на сохранения энергии следует, что [c.437]

Это название обязано своим происхождением тому, что поверхность, поглощающая асе свето1вые лучи, воаприни-мается глазом, как черная. Однако поверхность может поглотить практически, все тепловое излучение, не поглощая всех Световых лучей, и по этому на взгляд не покажется черной. Например, побеленная стена является почти черной для инфракрасного излучения. Абсолютно черных поверхностей не существует в природе, так как определенный процент падающего излучения всегда отражается, но существуют такие поверхности, которые отражают лишь очень малую часть падающего излучения. Поверхностью почти абсолютно черной для инфракрасного излучения является снег, поглощательная способность которого равна 0,985 для теплового излучения тела, температура которого не слишком высока. Хотя в природе нет абсолютно черных поверхностей, понятие о черном теле очень полезно, так как законы, управляющие его излучением, сравнительно просты и, кроме того, это понятие дает возможность доказать, что в природе не существует таких поверхностей, которые Излучают больше тепла, чем черная. Это и есть содержание закона Кирхгофа. [c.438]

Общая поглощательная способность поэтому зависит не только от природьи и температуры поглощающей поверхности, но также и от распределения падающего излучения по длинам волн. Точно так же обстоит дело и с полной отражательной способностью. [c.458]