Излучение между газом и поверхностью тела

Ниже рассматривается излучение между поверхностями твердых тел, отделенными непоглощающими средами, например гомеополярными газами — азотом, кислородом, водородом, хлором. Влияние излучающих или поглощающих газов рассматривается на стр. 256—267. [c.241]

ИЗЛУЧЕНИЕ МЕЖДУ ГАЗОМ И ПОВЕРХНОСТЬЮ ТЕЛА [c.596]

Расчет лучистого теплообмена между газом, содержащим в качестве излучающих компонентов только Oj и Н2О и окружающей его поверхностью твердого тела (стенкой) производится следующим образом [Л. 54]. Количество тепла, которое получает (или отдает) стенка в единицу времени вследствие излучения газа, определяется по формуле [c.47]

Остается рассмотреть метод расчета теплопередачи путем излучения между газом и поверхностью твердого тела. Количество тепла, полученное черной поверхностью F от газового излучения, по уравнению (7-45а) [c.376]

Теплообмен излучением между газом и поверхностями твердых тел. Для теплоэнергетики и химической промышленности большое значение имеет излучение (поглош,ение) трехатомных газов СО2, Н2О, КНз и паров различных углеводородов, которые имеют сравнительно широкие дискретные волны взаимодействия в инфракрасном диапазоне длин волн. В дымовых газах топок энергетических котлов, реакторах и печах, в которых реализуются большие температуры ( 1500°С в ядре факела горения топлива), обычно преобладают СО2 и Н2О — продукты горения органического топлива. [c.263]

При лучистом теплообмене между газом и поверхностью твердого тела существенное значение имеет излучение (поглощение) следующих газов, широко применяемых в технике углекислоты ( Oj), водяного пара (HjO), сернистого газа (SOj), окиси углерода (СО), различных углеводородов, аммиака (NHg), хлористого водорода (НС ) и некоторых других. Излучение одно- и двухатомных газов (кислорода, водорода, азота и др.) незначительно и может не приниматься во внимание. [c.47]

Средние коэффициенты теплоотдачи. Для практических расчетов целесообразно использовать средние коэффициенты теплоотдачи на трубе или в пучке труб, а не локальные в данной точке периметра последующее изложение относится к таким средним коэффициентам. Общий тепловой поток (29 ) между телом и окружающей его средой определяется путем сложения потоков, обусловленных конвекцией и излучением д, и Детали расчета д, между твердыми поверхностями и излучения между поверхностью и некоторыми газами, такими как углекислота, водяной пар, ЗОг и аммиак, приведены в главе 4. В настоящей главе рассматривается главным образом расчет теплового потока, обусловленного процессами теплопроводности и конвекции, одновременно действующими в жидкости и объединенными понятием о конвективной теплоотдаче рассматривается также одновременная передача тепла излучением и конвекцией. При сравнительно малых скоростях действие свободной конвекции может увеличить теплопередачу за пределы, обусловленные уравнениями для вынужденной конвекции. При таких условиях необходимо также рассчитать теплоотдачу естественной конвекцией (гл. 7) и использовать затем большее из двух значений. [c.353]

Кроме ионизации и возбуждения, в газе происходят всегда в той или иной степени и обратные процессы образования нормальных атомов процессы рекомбинации положительных и отрицательных ионов между собой, или положительных ионов и электронов, возвращение возбуждённых атомов в нормальное состояние с излучением кванта радиации, а также распад отрицательных ионов на нейтральный атом и электрон. Имеют место также и процессы перезарядки, заключающиеся в обмене электронами между ионами и нейтральными частицами газа. Процессы рекомбинации происходят не только в объёме газа, но и на поверхности граничащих с газом тел, притом часто более интенсивно, чем в объёме газа. [c.23]

Бензольный (27%-ный) раствор гексахлорана, не содержащий хлора, при данных условиях освещения оказывается достаточно прозрачным для химически активного света в слое 32 мм. Влияние более толстых слоев бензольного раствора гексахлорана на прохождение активного света не изучалось. Так как воздушная зона между лампой и внутренней стенкой колпака практически не изменяет характера спектра излучения лампы, а лишь ослабляет силу света, то в соответствии с законом квадратов расстояний для увеличения зоны зарождения фотохимической реакции колпаки ламп следует изготавливать наибольшего диаметра. Для предотвращения возможного воспламенения бензола или даже его взрыва, в случае если футляр лампы лопнет, пространство между телом лампы и футляром заполняется инертным, очищенным от пыли газом (например, азотом или углекислотой). Для равномерного охлаждения поверхности лампы и улучшения режима ое работы лучше всего создать непрерывную циркуляцию чистого инертного газа в футляре лампы. Однако при этом необходимо следить за тем, чтобы напряжение на электродах не снижалось (за счет конденсации паров ртути при охлаждении), а оставалось в пределах установленной для лампы данного типа нормы. Лампы вставляются в хлоратор и прикрепляются в [c.65]

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]

При исследовании теплопроводности газов становится актуальной еще один вид поправки — поправка на передачу теплоты излучением от нагретой поверхности. Следует отметить, что эта поправка необходима и при исследовании прозрачных и полупрозрачных твердых и жидких тел. В этом слу--чае в среде наряду с кондуктивной существует передача теплоты излучением и переиз-лучением в самой среде. Внесение поправки на переизлучение достаточно сложно. Для простейшего случая серого переизлучения количественные соотношения для внесения поправок приведены в [51,. 67]. В слоях газа небольшой оптической толщины поглощение излучения практически не происходит. В этом случае поправка на излучение сводится только к учету лучистого теплообмена между твердыми стенками, ограничивающими слой газа. Тепловой поток, теряемый нагретой поверхностью, [c.454]

Кроме того, скорость теплопередачи между кусками кокса и газом можно выразить через разность между температурой поверхности кокса и температурой газа на высоте к (принимая, что градиент температуры в угле имеется лишь в вертикальном направлении), умноженную на полнь1Й коэфициент теплопередачи. Полный коэфициент теплопередачи твердое тело —газ складывается из коэфициента конвекции (Аков.) и коэфициента излучения (Л зд ). Вывести уравнение для вычисления коэфициентов М [йк и (йк, где и —температуры газа и кокса, соотвгтственно на высоте к. Необходимо отметить, что ступенчатое численное интегрирование этой системы четырех дифференциальных уравнений, основанное на принятых величинах скорости подачи реагентов и их температуры в момент поступления в реактор, позволяет вычислить все данные, необходимые для построения реактора точность расчета лежит в пределах точности сделанных выше предположений. [c.352]

Возникающая при нрохождении через образующуюся вблизи носовой части тела мощную головную ударную волну неоднородность в химическом составе воздуха, обусловленная происходящей при высоких Температурах диссоциацией молекул газов и последующей рекомбинацией атомов вблизи лобовой поверхности тела, вызывает дополнительное выделение тепла, которое вместе с тепломч подведенным путем теплопроводности й излучения, создает тот сильный разогрев носовой части ракеты, который угрожает ей разрушением. Сложность этих физико-химических процессов, усугубленная ещё релаксационными явлениями, связанными с неравновесностью распределения температуры по, степеням свободы молекул, сближает современную теорию пограничного слоя с- кинетической теорией газов, из которой ей приходится черпать те макроскопические законы связи между параметрами движущегося газа и основными его термодинамическими и физико-химическими характеристиками, без которых постановка задач теории пограничного слоя становится невозможной. [c.10]

Используемый пучок бомбардирующего излучения состоит из ионов благородных газов с энергиями в интервале от 1 до 50 кеВ. В низкоэнергетической области этого интервала вероят ность нейтрализации зарядов очень велика [62]—более 99,99% для ионов Не+, но все же достаточное число рассеен-ных ионов позволяет проводить определение. В действительности, высокая вероятность нейтрализации гарантирует, что те ионы, которые идентифицируются методом РМИ, образуются вследствие простых явлений рассеивания. Для этих частиц простая модель столкновения двух тел адекватно описывает механизм системы. Эта модель отражает взаимосвязь между энергиями падающего и отраженного пучков, углом рассеивания и массами падающих ионов и поверхностных атомов. Поэтому возможно идентифицировать поверхностные атомы через их массу. В соответствии с принципом превращения энергии и моментом двойного упругого столкновения между обладающим энергией ионом благородного газа с массой и атомом на поверхности с массой М2 можно легко вывести следующую зависимость [c.161]

Эффективную температуру отраженных молекул можно найти из баланса энергии между цилиндром и окружающими его телами. При составлении баланса допускается, что распределение температуры по окружности на поверхности цилиндра постоянно. При этом теплообмен излучением не зависит от плотности газа и сравним с конвективным теплообменом, т. е. необходимо учитывать излучение. Допускается, что дилиндр излучает и поглощает энергию независимо от длины волны, т. е. является серым телом. Если взять элемент йР на передней стороне цилиндра, то энергия поступательного движения, приносимая падающими молекулами на единицу поверхности в единицу времени может быть вычислена по уравнению (199). Соответствующая энергия, приносимая к элементу йР задней поверхности цилиндра, [c.91]

Во многих случаях различные формы хемоадсорбции одних и тех же газов представляют продукты химических поверхностных реакций с различными адсорбционными центрами поверхности. Для очень чистых монокристаллов это, с одной стороны, различные макроскопические структуры-грани разных индексов, ребра, вершины, дислокации и прочие протяженные нарушения структуры из-за аномалий роста. С другой стороны, это такие микроструктурные образования, как вакансии кристаллической решетки, места па поверхности, находящиеся над атомами и между ними. В кристаллических соединениях — это ионы в аномальном валентном состоянии или в аномальном окружении. Значение микродефектов различного типа убедительно показывают исследования хемосорбции и катализа на твердых телах, искусственно активированных ионизирующим излучением. При этом в ряде случаев, например при облучении 3102 -радиацией, удается связать появление или сильное повышение каталитической активности определенного типа с образованием конкретных химических форм, нередко с участием примесей. Убедительные примеры приводятся в содержательном обзоре Тэйлора [81]. В этом обзоре, в частности, убедительно показано значение микропримесей ионов АР+, обычно присутствующих в ЗЮг, в образовании активных центров при 7-облучении. [c.55]

При заполнении изолирующего вакуумного пространства порошковым материалом суммарный тепловой поток уменьшается только в том случае, если уменьшение лучистого теплообмена под действием порошка больше дополнительного теплопритока по твердым частицам. При незначительном излучении, например, между поверхностями с температурами 76 и 20 К, тепловой поток по твердому телу может быть основным. Порошки являются хорошими адсорбентами, вследствие чего газы, десорбирующиеся с поверхностей и ввделяющиеся из микроотверстий, поглощаются, и требуемый вакуум сохраняется длительное время без повторной откачки. [c.146]

Так как площади АВ01Си АВО Сг и т. д. равны между собой для любого угла ср между нормалью к поверхности трубки и выбранным направлением, то равны и соответствующие объёмы. Следовательно, в этом случае интенсивность излучения какого-либо элемента поверхности трубки не зависит от угла ср. Если же, наоборот, коэффициент поглощения радиации в газе очень велик и каждый слой газа как бы сперва поглощает всю поступающую в него радиацию, а затем вновь испускает её (диффузия излучения), то фактически во внешнее пространство поступает излучение лишь очень тонкого слоя газа, лежащего под окошком АВ. В этом случае мы имеем дело с телом, поглощающим все падающие на него лучи данной длины волны, и поэтому закон распределения интенсивности излучения по различным направлениям соответствует излучению чёрного тела, т. е. определяется законом Ламберта. [c.361]

В природе нет абсолютно черных, белых и прозрачных тел, поэтому соотношения между а, г ж d зависят от вида тел, характера их поверхности и температуры. Все твердые тела и жидкости для области инфракрасного излучения практически нетеплопрозрачны для йих d = Oжa- -r=i. Газы, за исключением углекислоты и водяных паров, для этой области спектра диатермичны. [c.464]