Тепловой контроль и диагностика. Нестерук Д.А - 81 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

81
атмосферы, а с другой стороны подкреплено наличием коммерчески
доступных приемников излучения, в частности, на основе InSb и CdHgTe.
В диапазоне всех длин волн от 0 до
∞
поверхностная плотность потока
излучения для серого тела выражается законом Стефана-Больцмана:
4
)0,,( TTR
σελε
=∞÷= , (4.3)
где
428
1067.5
−−−
= КмВт
σ
– постоянная Стефана-Больцмана.
Например, если в помещении с температурой 20
о
С находится человек с
температурой на поверхности одежды 27
о
С, то собственное излучение
человека составляет 460 Вт м
-2
, однако вследствие обратного излучения
среды результирующий поток будет всего лишь около 40 Вт м
-2
, что при
площади поверхности тела около 2 м
2
эквивалентно радиационным тепловым
потерям всего лишь 80 Вт (приблизительно столько же теряется за счет
конвекции).
В радиационной пирометрии удобно использовать следующее
монохроматическое представление функции Планка:
n
TKTR )()(
λ
λ
= , (4.4)
где
)(
λ
K
– функция длины волны;
β
/5
=
n
при
5.2
≤
β
;
β
/5.21+=n
при
5.2≥
β
;
m
λ
λ
β
/= . Показатель степени n в таком представлении характеризует
изменение
)(TR
λ
в процентах при изменении температуры на 1%, поскольку
из формулы (4.4) следует:
TT
TRTR
n
/
)(/)(
∂
∂
=
λλ
.
Закон Ламберта
Интенсивность излучения
J [Вт/(м
2
ср)] – удельная лучистая энергия,
испускаемая с единицы площади поверхности за единицу времени в
единичный телесный угол.
Существует различные виды поверхностей (диффузные поверхности),
для которых выполняется закон Ламберта:
β
β
cos
0
JJ = , (4.5)
где
0
J – интенсивность излучения вдоль нормали к поверхности, а
β
J –
интенсивность излучения под углом
β
к нормали.
Важными следствиями из закона Ламберта является то что плотность
потока излучения
R
(удельная лучистая энергия испускаемая в телесный
угол
π
стерадиан или полупространство) или лучеиспускательная
способность в
раз больше интенсивности излучения вдоль нормали
0
J :
4
0
TJR
σπ
== [Вт/м
2
].
Важно отметить, что для диффузных поверхностей коэффициент
излучения
ε
не зависит от направления
β
к нормали к поверхности.
Закон Ламберта позволяет рассчитать энергетическую освещенность
(облученность), создаваемую излучателем площадью
1
dS на участке
площадью
2
dS , расположенном на расстоянии
H
от
1
dS (Рис. 4.3). Поток
излучения, исходящий от участка
1
dS под телесным углом
1
dΩ :

Страницы