Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Излучательная способность твердых тел и методы ее определения



Излучательная способность является сложной функцией, зависящей от природы излучающего тела, его температуры, состояния поверхности, а для металлов от степени окисления поверхности. Для чистых металлов с полированными поверхностями излучательная способность имеет низкие значения. Для чистых металлов излучательная способность определяется теоретическим путем

,

 

- удельное сопротивление при 0оС , Ом∙мм2/м.

Опытное исследование излучательной способности твердых тел проводится следующими методами: радиационным, калориметрическим, методом регулярного теплового режима, методом непрерывного нагревания с постоянной скоростью.

В этих методах перенос теплоты за счет теплопроводности и конвекции должен быть пренебрежимо мал по сравнению с излучением.

Радиационный метод.Радиационный метод является относительным методом. Он основан на сравнении излучения исследуемого тела с излучением абсолютно черного тела или другого тела с известным коэффициентом излучения.

Результирующий поток излучения определяется по термоЭДС дифференциальной термопары, которая измеряется гальванометром. Один из спаев термопары воспринимает излучение, падающее с исследуемого тела, другой – с поверхности эталонного тела.

Излучательная способность исследуемого тела с плоской поверхностью вычисляется по соотношению

 

.

 

Из этого соотношения определяется с:

 

,

где - постоянная прибора, которая определяется из предварительных тарировочных опытов, в которых вместо исследуемого тела используется эталон

.

 

В этих формулах и – отклонения гальванометра в опытах с исследуемым телом и эталоном; T1, Tэ – их абсолютные температуры; T2 – температура приемника излучения.

Калориметрический метод.Этот метод исследования основан на непосредственном измерении потока результирующего излучения. Поэтому он относится к абсолютным методам. Излучательная способность определяется также

.

 

Форма исследуемого образца может быть различна. Необходимо только, чтобы поверхность системы, в которую помещается образец, была значительно больше поверхности самого образца или имела излучательную способность абсолютно черного тела.

Метод регулярного теплового режима.В основу определения излучательной способности этого метода положена зависимость для и . Тогда коэффициент теплоотдачи

,

 

где m – темп охлаждения, 1/с,

С – полная теплоёмкость исследуемого образца, кДж/(кг·К),

F – площадь его поверхности, м2.

Если образец участвует лишь в лучистом теплообмене, то излучательная способность

,

 

где - температурный фактор, К3

.

Уравнение показывает, что опыты сводятся к определению темпа охлаждения образца для регулярного теплового режима.

Метод нагревания тела с постоянной скоростью.Этот метод также относится к регулярному режиму. Но в отличии от предыдущего метода, в котором охлаждение образца проводится при постоянной температуре окружающей среды, в рассматриваемом методе она меняется во времени с постоянной скоростью. Опыты проводятся при .

В небольшом зазоре между толстостенным кожухом и образцом создаётся низкое давление среды, в которой перенос теплоты за счет конвекции и теплопроводности отсутствует. Система нагревается с постоянной скоростью.

Излучательная способность определяется также из зависимости, согласно закону Стефана-Больцмана

.

 

Поток результирующего излучения определяется по уравнению теплового баланса

 

.

 

Тогда приведенную излучательную способность для системы «образец – кожух» можно найти

.

 

Затем определяется искомое значение излучательной способности образца с1 при заданной излучательной способности блока.

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.