|
| |
|
Главная Журналы  100 600 800 /ООО Т200 Температура "0 то (600 1800 Фиг. 2.22. Влияние температуры и окисления на интегральную полусферическую степень черноты металлов [20]. ;~кержавеющая сталь 347. окисленная при (ШО-С; 2-окислен.ия медь; "f" бериллия, черный диск; -окисленная .rjaTynb.; 5-нержавеющая сталь 301; б-окИСь бериллия белый диск! 7-окисле1и,ыИ никель; S-окисленкый иинк; 9-алЮмнниЙ, окнслепный при 600° С-J0-медь лолироеаиная; никель полированный; /2-алюминиевып сплаа, полн рованный; /з-чистый илнк, полирдаанный; /i -латуыь полированная. (аморфного). Расхождение значений отражательной способности в этих двух случаях, по-видимому, обусловлено различием в структуре образцов. На фиг. 2.21 представлена зеркальная отражательная способность при падении излучения по нормали для оптически гладких плоских медных образцов, вырезанных из одного слитка меди высокой чистоты. Один из этих образцов был обработан с по-ftiouibw электрополировки, а другой с помощью обычной механической полировки. Хотя оба образца были гладкими и плоскими, отражательная способность образца, подвергнутого механической полировке, оказалась ниже. Беииетт [59] считает, что это различие обусловлено повреждением поверхности в процессе механической полировки, так как электрополировка вызывает лишь минимальные повреждения поверхности. На фиг. 2.22 показано влияние окисления иа интегральную полусферическую степень черноты. Окисление увеличивает степень черноты при всех длинах воли. Из фиг. 2.23 видно, что на степень черноты влияет не только окисление, но и степень этого окисления. ДАННЫЕ ПО ПОГЛОЩЕНИЮ, ИСПУСКАНИЮ И РАССЕЯНИЮ ИЗЛУЧЕНИЯ Поглощение и испускание излучения газами, таг<ими, как СО, СО2, пары воды, NH3, играют важную роль в теплопередаче от пламени в камерах сгорания и в топках. Излучение высокотемпературного воздуха имеет большое значение при ядерных взрывах и высокоскоростных полетах, для космических аппаратов, возвращающихся в атмосферу Земли, и ракет. Передача инфракрасного излучения через земную атмосферу представляет интерес для астрофизики и метеорологии. Поэтому было выполнено большое количество теоретических и экспериментальных работ для определения поглощения, испускания и пропускания излучения газами. Теоретические работы в этой области уже упоминались выше. Подробный обзор спектральных коэффициентов поглощения для газов, определенных теоретически или экспериментально, можно найти в работах [60-62]. Ниже будут представлены некоторые данные по поглощению, испусканию и рассеянию излучения веществом, обсуждены результаты и упомянуты соответствующие работы. Окись углерода. На фиг. 2.24 представлен спектральный коэффициент поглощения для первого обертона окиси углерода в зависимости от волнового числа при комнатной температуре. Дэвис [63] измерил спектральное поглощение при высоких температурах для трех различных длин воли. Бриз и Ферризо [64] определили интегральное поглощение в полосе при высоких тем-  200 400 600 800 Температура, "С 1000 1200 Фиг. 2.23. Влияние степени окисления поверхности на интегральную полусферическую степень черноты меди [20]. /-черный окисел; г-скльно окнсленя.ш поверхность; окисленная позерхность; 4-окрашенная поверхность; 5~полиронйнная. чистая поверхность; б-поверхность, оОра- ботанная электропромывкой.  4150 4200 4250 4300 4350 фнг. 2.24. Спектральный коэффициент поглощения окиси углерода при комнатной температуре [49]. пературах, а Абу-Ромия н Тьеи [65] измерили поглощение при температурах от 300 до 1500 К- Во многих практических приложениях требуются средние коэффициенты поглощения по Планку и Росселаиду. На фнг. 2.25, а, б приведены средние значения коэффициентов поглощения по Планку и Росселаиду [вычисленные ио формулам (1.89) и (9.21)] для СО в инфракрасной области. Следует отметить больщое расхождение между средними значениями коэффициента поглощения по Планку, вычисленными по спектральным данным в работе [66], и соответствующими значениями, вычисленными по степени черноты [21]. Для использования рекомендуются данные Абу-Ромия и Тьена [66]. Углекислый газ. На фиг. 2.16 представлен спектр поглощения углекислого газа. Как уже упоминалось, этот спектр состоит из полос, соответствующих длинам волн 15, 4,3, 2,7 и 1,9 мкм. Пласс [67] опубликовал данные по спектральной степени черноты СО2 в зависимости от температуры в диапазоне волновых чисел 1800-2500 cм. Эдварде [68] представил экспериментальные данные и эмпирические соотнощения для поглощения в инфракрасных полосах СО2 при повыщенных давлениях и температурах. На фиг. 2.26, а, б приведены средние значения коэффициентов поглощения по Планку и Росселаиду для СО2 в инфракрасной области. Из двух зависимостей для средних коэффициентов поглощения по Планку, представленных на фиг. 2.26, а, рекомендуются для использования данные работы [66]. Водяной пар. Пары воды оказывают влияние на испускание и поглощение излучения в промышленных топках, в струях ракетных двигателей, в камерах сгорания и в атмосфере Земли. В работе [69] приведены результаты измерении при низких температурах поглощения или испускания излучения парами воды для длин волн 1-3 мкм, а сильное поглощение или испускание в области 2,7 мкм было изучено несколькими исследователями [70-72]. Эдварде и др. [73] представили результаты измере]1ий интегрального коэффициента поглощения в области 1,38, 1,87, 2,7 и 6,3 мкм при температурах от 300 до И00 К. На фиг. 2.27 приведен спектральный коэффициент поглощения водяного пара при 1000 К в области 2,7 мкм, полученный по измерениям Гольд-штейна [74] На фиг. 2 28, а, б приведены средние коэффициенты поглощения по Планку и Росселаиду для инфракрасного излучения. Воздух. Интерес к свойствам высокотемпературного воздуха усилился в последние годы в связи с проблемами теплопередачи при исследовании излучения от ядерных взрывов, при входе в атмосферу ракет н спутников и т. д. Поэтому было выполнено значительное количество работ с целью определения поглощения и испускания излучения воздухом [75-77]. В табл. 2.3 пред-  500 1000 J500 2000 Температура,К а 2500 с с; е- »3  Из работы [66] 0,1 та  Эффективное давление 0,025 МПа ЮОО 1500 2000 2500 TeMnepamijpa.K б" Фиг. 2.25. й-средний коэффициент поглощения поПланку для окяси углерода; б -средний коэффициент поглощения по Росселанду для окиси углерода.----по данным о степени черноты [211, --- по спектральным данныы [Щ, а: с tU I ft) s  500 J000 1500 2000 Температура, К а ZSO0  -1-г Из работы f66J  0,1 МПа Эффективное давление Ор25 МПа /ООО 1500 2000 2500 Температура, К Фиг. 2.26. я -средний коэффициент поглощения по Планку для углекислого газа; б -средний коэффициент поглощения по Росселаггду для углекислого газа.----по данным о степени черноты [2Ц;- по спектральным данным 166]. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [ 19 ] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 |