22. Законы излучения абсолютно черного тела.

Тело, у которого R = D = 0, а A = 1, называется абсолютно черным телом (а.ч.т.).

Согласно закону Планка, плотность потока спектрального излучения а.ч.т.

где С₁ = 3,7413  10^–16 Втм² – первая константа Планка;

С₂ = 1,438  10^–2 мК – вторая константа Планка;

 – длина волны, м;

Т – абсолютная температура, К.

В соответствии с законом смещения Вина, с увеличением температуры а.ч.т. максимум излучаемой им энергии смещается в область более коротких длин волн: _MAX  T = b,

где _MAX – длина волны, соответствующая максимуму излучения, м; b = 2,8978  10^–3 мК.

Согласно закону Стефана-Больцмана, плотность потока интегрального излучения а.ч.т.

(заштрихованная площадь под кривой спектрального распределения энергии излучения на слайде 10)

где ₀ = 5,67  10^–8 Вт / (м²К⁴) – константа Стефана-Больцмана.

Для инженерных расчетов формулу закона Стефана-Больцмана используют в виде:

где С₀ = 5,67 Вт / (м²К⁴) – константа а.ч.т.

23. Свойства угловых коэффициентов излучения. Частные случаи систем: две бесконечные параллельные пластины, система двух концентрических сфер, внутренняя поверхность сферического сегмента и его основание.

При работе РТО необходимо знать какая часть иссушенного какого либо поверхности излучения попадает на другую поверхности.

Элементарный УКИ – это отношение потока излучения падающего с одной площадки на другую, потоку эфф. изл. испущенного 1 площадка.

Локальные УКИ – это отношение потока излучения падающего с элементарной площадки на все рассматриваемой

Средний УКИ – это отношение потока излучения падающего с одной на другую к потоку эфф. изл. испущенного все.

Свойства средних угловых коэффициентов.

1. Взаимности: _ik  F_i = _ki  F_k

2. Замкнутости

3. Невогнутости: _ii = 0.

4. Аддитивности: _ik = _ik1 + _ik2 + … + _ikn .

Если поверхность k состоит из n зон, так что F_k = F_k1 + F_k2 + … + F_{kn, то все угловые коэффициенты ik1, ik2, …, ikn взаимно независимы и суммируются в обычном арифметическом смысле. Пользуясь этими свойствами, можно определить средние угловые коэффициенты в простейших случаях.}

Для системы из 2 параллельных бесконечных пластин, аналогичной рабочему пространству современных протяжных печей, печей с шагающим подом и плоским сводом и т.п., по свойству невогнутости, ₁₁ = ₂₂ = 0 По свойству замкнутости ₁₁ + ₁₂ = 1 и ₂₂ + ₂₁ = 1. Следовательно ₁₂ = ₂₁ = 1.

Для системы из 2 концентрических сфер, а также внутренней поверхности сферического сегмента и его основания, по свойству невогнутости, ₁₁ = 0, и, по свойству замкнутости, ₁₂ = 1.

По свойству взаимности, ₁₂  F₁ = ₂₁  F₂ , 

По свойству замкнутости для поверхности 2, ₂₁ + ₂₂ = 1 .  ₂₂ = 1 – ₂₁ = 1- F1/F2

24. Применение зонального метода для расчета радиационного теплообмена в печах с диатермической средой.

При фундаментальной постановке задачи для всех зон известны Т_i и _i и требуется найти или

При смешанной постановке – для n₁ зон заданы Т_i и _i и требуется найти или , а для n₂ = n – n₁ зон заданы и _i и требуется найти Т_i.