Оглавление:
Законы теплообмена излучением
- Самые простые и строгие законы прекрасно объясняют излучение черного тела. Эти законы вместе с соответствующими модификациями используются для получения формулы расчета теплопередачи излучением между реальными объектами. Закон планка устанавливает зависимость плотности потока от длины волны A и температуры T монохроматического излучения абсолютно черного тела. Используя понятие кванта энергии, Планк теоретически получил. График зависимости (1.22) показан на рисунке. 1.6. Из графика видно, что ₀ увеличивается с увеличением температуры и изменяется вдоль кривой с максимальным значением вдоль длины волны. Затенение на рисунке показывает диапазон длин волн, соответствующий свету rays.
Видно, что при рассматриваемой температуре плотность светового потока невелика, а основная энергия равна * Коэффициент диффузии можно также определить из следующего: Давление диффузионного материала. Никогда. * * Индекс c0 > отмечает все параметры, относящиеся к 1. Черное тело. Он переносится инфракрасными (тепловыми) лучами. Однако положение максимальной плотности потока монохроматического излучения зависит от температуры. Согласно закону Вены, длина волны X, соответствующая плотности X, связана с температурой излучателя следующим уравнением: (1.23） Таким образом, при повышении температуры максимальный максимум смещается в сторону более короткой волны.
При этом с увеличением чисел Рейнольдса вначале поток становится турбулентным в ядре жидкости, в то время как он остается ламинарным в области углов. Людмила Фирмаль
Температура Солнца 6000°К Х » =0,48 мкм. То есть лучи самые большие Плотность потока монохроматического излучения. В абсолютно черном теле существует непрерывный спектр излучения. То есть он излучает Рисунок 1.7 Реальные объекты имеют непрерывный спектр (диэлектрик) или линейный спектр (газ, пар). Рис. 1.7, зависимость V = /(X)сравнивается для реального объекта с полностью черным объектом с непрерывным доминирующим (заштрихованным полосатым) спектром.
Способность тела излучать энергию характеризуется степенью спектральной черноты тела u = LC и чернота тела е = е / е». (1.24） (1-25） Если величина e1 имеет одинаковое значение на всех длинах волн, то тело называется серым. Из Формулы (1.5) То есть поверхностную плотность собственного потока излучения можно рассчитать как площадь под кривой -/ = /(X).Следовательно, серое тело (1.27 )） В реальном объекте значение x не остается неизменным на разных длинах волн, поэтому оно нарушает уравнение (1.27).
Объекты с линейным спектром излучения не относятся к категории серых, но степень черноты, представленная формулой (1.25) Е, служит характеристикой способности излучать энергию, так как показывает, какая часть лучистой энергии абсолютно черного объекта излучается от одного и того же объекта. При определенной температуре плотность потока монохроматического излучения реального объекта не превышает величины, поэтому она равна 8 1. Далее мы рассмотрим законы Стефана-Больцмана. Этот закон определяет зависимость между поверхностной плотностью å Å и температурой естественного Лучистого потока абсолютно черного тела.
Из определения плотности потока монохроматического излучения、 Это выражение можно объединить, заменив Wo значением формулы для закона планка (1.22).Узнал после интеграции (От 1 до 28） Где Co-абсолютная излучательная способность абсолютно черного тела, Co = 5,67 Вт / (мг — °К’). Для сущностей из формул (1-25) и (1.28) можно определить E здесь(теплоотдачей. если е= 0-1, то значение С= vp (m *°K). Таким образом, поверхностная плотность магнитного потока собственного излучения возрастает пропорционально мощности 4 от абсолютной температуры тела.
- Следующий закон подтверждается только для реальных объектов, и наибольшие отклонения от этого закона наблюдаются в металлах и газах. Для металлов эта степень больше, а для газов-меньше 4.Однако, используя закон 4-го порядка, уравнение (1.29), мы вычисляем оценку потока излучения и выбираем черноту, учитывая расхождение между этим уравнением и температурной зависимостью поверхностной плотности потока фактического излучения Для объектов, находящихся в термическом равновесии*, поверхностная плотность потока и поглощающая способность собственного излучения однозначно связаны. Связь между этими свойствами теплопередачи излучением составляет содержание закона Кирхгофа.
Рассмотрим тепловое равновесие двух параллельных плоскостей, расположенных очень близко друг к другу, так что каждое излучение неизбежно падает на другую плоскость(рис.1.8).Пусть 1 из пластин-любой объект с поверхностной плотностью потока излучения и поглощением E, а 2-я черная el (Lo=]). 1 на no. Абсолютное равновесие со всеми квадрупольными излучениями Они всегда падают. Пластина-любое тело_ ——、——— :: Е поглощающая способность, рай-Абсолют…….〜 ’ При той же температуре стенки находятся в равновесии. На первой стене—- Метр поглотит огонь₀₀лл. Его отражение полностью поглощается черными стенами. В зависимости от термального состояния стены.
Интересны результаты наблюдений при переходном процессе от ламинарного потока к турбулентному в каналах с многоугольным поперечным сечением. Людмила Фирмаль
Формула (1.30) справедлива не только для того, что рассматривается, но и для других walls. So … 1.30 Отношение поверхностной плотности к плотности поглощения собственного потока излучения тела одинаково для всех тел при одинаковой температуре и равно поверхностной плотности собственного потока излучения тела для абсолютно черных тел при одинаковой температуре. Это закон Кирхгофа, выраженный формулой (1.31).
Из Формулы (1.31) следует, что чем больше тело поглощает, тем больше оно излучается, поэтому при определенной температуре абсолютно черное тело имеет наибольшую поверхностную плотность потока собственного излучения. Диатермия не поглощает лучистую энергию и поэтому не может излучаться в соответствии с законом Кирхгофа. В уравнении (1.31), если величина е выражается в черноте по закону Стефана Больцмана, то это уравнение.41 Ар, а, следовательно, Е =А.
В состоянии теплового равновесия количество энергии, которую тело излучает и поглощает, одинаково. Если тело отдает или получает тепло посредством излучения, то теплового равновесия не существует. В этих условиях поглощающая способность зависит как от температуры самого тела, так и от температуры источника излучения. Э. Эккерт установил, что для металлов равенство e = A справедливо, если плотность объекта определяется средней геометрической температурой] ^7₁ TG. Закон Кирхгофа также эффективен для монохроматического излучения. Когда поглощающая способность монохроматического излучения выражается тогда для определенной длины волны. Давайте рассмотрим закон Ламберта дальше.
На основании этого определяются количественные характеристики излучения в том или ином направлении. E указывает интенсивность излучения. En-излучаемый поток, распространяющийся в определенном направлении, относящийся к единице фундаментального телесного угла, осью которого является направление выделения, и к единицам поверхности, расположенным в этой точке перпендикулярно ей. На борту. Рисунок 1.9 Закон Ламберта определяет зависимость от направления энергии, которую излучает тело. Излучательная энергия, передаваемая от основной площади поверхности тела1РХ (рис. 1.9) в область RG на расстоянии RP относительно нормали, вычисляется по закону Ламберта.
Вот пространственный угол, под которым участок виден из точки О. С Закон Ламберта SRC1P1 1PrCO5f. Используя закон Ламберта, можно установить зависимость между интенсивностью излучения и поверхностной плотностью потока собственного излучения. (1.35） Закон Ламберта точно соблюдается в случае абсолютно черного тела.
Смотрите также:
| Основные понятия и определения | Дифференциальное уравнение энергии |
| Законы Фурье и Фика. Формулы для теплового и массового потоков | Дифференциальное уравнение массообмена |
