ТЕПЛОФИЗИКА И ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ
ТЕПЛОТЕХНИКИ
123
Рис. 6.19. График для определения значений коэффициента
диафрагмирования в зависимости от формы отверстия:
1
– прямоугольный вытянутый;
2
– прямоугольный с соотношением сторон 1:2;
3
– квадратный;
4
– круглый
Поглощение и лучеиспускание газом тепловых лучей связано с квантовым
переходом молекул из одного энергетического уровня на другой. Двухатомные
газы с симметричными молекулами, такие, как N
2
, O
2
, Н
2
в обычных условиях
не поглощают и не испускают тепловое излучение. Заметной поглощательной
способностью в инфракрасной области спектра обладают такие газы,
как СО
2
; Н
2
О; СН
4
; NН
3
и другие.
Излучение и поглощение всех газов селективно, при некоторых значениях
λ
излучение и поглощение вообще отсутствуют. Наиболее важную роль в
излучении атмосферы племенных печей играет излучение СО
2
и Н
2
О, изучено
также излучение SО
2
и СО, которые всегда имеются в продуктах горения
топлива. Основные полосы поглощения СО
2
и Н
2
О приведены на рис. 6.20
Рис. 6.20. Схемы поглощения двуокиси
углерода и водяного пара
Для практических расчетов газы считаются серыми и используются графики
интегральной степени черноты. Интегральную степень черноты газа можно
также рассчитать по формуле
=
=
о г
г
Сq
ε
, ) 100 /
(67,5
4
2
Т q
г
=
где
q
г
– количество
теплоты, передаваемое излучением газа, Вт/м
2
;
ε
г
– степень черноты газа.
Экспериментальные исследования показали, что
ε
г
зависит от абсолютной
температуры
Т
и от концентрации газа (парциального давления
P
г
),
умноженной на толщину слоя (среднюю или эффективную длину луча).
Зависимости
); ; ;
(
2
2
TS Pf
CO
CO
=
ε
); ; ;
(
2
2
TS Pf
OH
OH
=
ε
); ; ;
(
2
2
TSPf
O
O
=
ε
) ; ;
(
TS Pf
CO
CO
=
ε
приведены на рис. 6.21, а – г.
