ТЕПЛОФИЗИКА И ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ
ТЕПЛОТЕХНИКИ
118
Рис. 6.15. Яркость различных поверхностей в
зависимости от направления излучения:
1
– абсолютно черное тело;
2
– идеально серое тело;
3
– диэлектрик;
4
– металлы
Чтобы облегчать технические расчеты, вводится понятие о сером теле.
Серым называется такое тело, яркость которого одинакова по всем
направлениям, а степень черноты
ε
, т.е. интенсивность излучения на всех
длинах волн, в одно и то же число раз меньше интенсивности абсолютно
черного тела. Полусферическую плотность излучения серого тела можно
определить с помощью закона Стефана–Больцмана:
(
)
.
100
4
0
0
TC E E
ε
ε
= =
(6.41)
Реальные тела в технических расчетах рассматриваются как серые, при этом
можно считать
А
=
ε
. Закон Кирхгофа устанавливает соотношение между
интенсивностью излучения и коэффициентами поглощения для непрозрачных
тел (
D
= 0). Его можно получить, рассматривая теплообмен излучением между
двумя параллельными плоскостями, расположенными так, чтобы все лучи,
посылаемые первой плоскостью, попадали на вторую плоскость и лучи,
посылаемые второй плоскостью, попадали на первую (рис. 6.16).
Левая плоскость имеет температуру
Т
1
, суммарную интенсивность излучения
Е
1
и коэффициент поглощения
А
1
; для второй – соответственно
Т
2
,
Е
2
и
А
2
.
Рассматривая теплоотдачу с первой поверхности на вторую и со второй на
первую с учетом последовательных отражений и поглощений, мы получаем
выражение для определения общего количества тепла, отдаваемого с первой
поверхности на вторую (
q
1-2
, Вт/м
2
)
(
)
(
)
,
1
1) )
1(
(
1 2
1 2
1
1
21
K AEK AA EE q
−
+ −
− − =
−
(6.42)
где
К
= (1 –
А
2
)(1 –
А
1
).
