3. Излучение.

1. Основные законы теплового излучения.

Тепловое излучение связано с внутриатомными электромагнитными волновыми процессами, обусловленными температурными влияниями, в результате чего теплота переходит в лучистую энергию. Лучистая энергия, при поглощении её телами, вновь переходит в теплоту.

Передача тепла излучением – среди других видов передачи энергии излучением – соответствует видимойиинфракраснойобластям спектра со своими диапазонами длин волн.

Длина волны	Вид излучения
	космическое
	γ – излучение
	рентгеновское
	ультрафиолетовое
	тепловое излучение в видимой области спектра
	тепловое излучение в ближнейинфракрасной области спектра
	тепловое излучение в среднейинфракрасной области спектра
	тепловое излучение в далёкойинфракрасной области спектра
	радиоволны

В теплотехнической практике значения температур отвечают ближней инфракрасной области спектра ( от до).

Видимая область спектра ( от 0,4 до ) существенна только при очень высоких температурах ( 3000⁰С и более ).

Различают монохроматическоеиинтегральное излучение.

Монохроматическоеизлучение имеет место в узком интервалеdλдлин волн.

Все величины в области монохроматического излучения снабжаются символами λ .

Интегральное - это суммарное излучение в максимально возможном интервале длин волн : практически от 0 до ∞ .

В расчётах излучения используют понятия :

• Лучистый поток:Q,;

• Плотность потока:,( прииспользуют) ;

• Спектральная объёмная плотность теплового потока излучения:,;

• Интенсивность лучеиспускания ( или интенсивность излучения по направлению )- это количество энергии в единицу времени ( т.е. тепловой поток или тепловая мощность ), излучаемой элементарной поверхностьюdFв пределах элементарного телесного угла- в направлении, образующем уголс нормальюNк поверхности.

Рис. 2.1.

Интенсивность : ,;

стер – единица измерения пространственного ( телесного ) угла.

Если интенсивность излучения по всем направлениямодинакова, то излучение называетсядиффузным:.

Поскольку плотность потока лучистой энергии , то выражение интенсивностизапишем как :

Для диффузного излучения, т.е. при , интегрирование в пределах полусферы даёт :

, где

- угол долготы .

Тогда :

;

но и

.

Далее :

.

Итак : спектральная плотность полусферического диффузного излучения в “ ” раз больше интенсивности.

• Коэффициент поглощения - это отношение плотностей поглощённого и падающего на тело лучистых потоков.

при .

• Коэффициент отражения- это отношение плотностей отражённого и падающего на тело лучистых потоков.

при .

• Коэффициент пропускания- это отношение плотностей пропущенного телом и падающего на тело лучистых потоков.

при .