4.4.1. Основные законы теплового излучения

Закон Стефана – Больцмана.

     Зависимость плотности потока излучения от температуры впервые была экспериментально установлена  И. Стефаном в 1879 г. и позднее (в 1884 г.) она была получена теоретически Л. Больцманом. «Поверхностная плотность теплового потока излучения абсолютно чёрного тела (qи0) пропорциональна четвёртой степени  абсолютной температуры»

σ0 - коэффициент излучения абсолютно чёрного тела, равный 5,7•10-8Вт/(м2•К4). Эта величина чрезвычайно мала, а Т4 очень велика, поэтому в технических расчётах чаще используют  формулу:

C0 – коэффициент лучеиспускания абсолютно чёрного тела, равный 5,7 Вт/(м2•К4).    Для серых тел закон Стефана-Больцмана записывают  в виде:

С- коэффициент лучеиспускания  серого тела:     С=ε•С0.

ε = С/С0– степень черноты тела, всегда меньше единицы.

         Закон Кирхгофа: «Отношение лучеиспускательной способности какого-либо серого тела к его поглощательной способности одинаково для всех тел, находящихся при одинаковой температуре, и равно излучательной способности чёрного тела при той же температуре».

Если уравнение (4.20) записать применительно к поверхностным плотностям тепловых потоков, то  Закон Кирхгофа можно выразить следующим образом:

Сопоставив (4.23а) и (4.25), видим, что А = εи чтостепень черноты численно равна коэффициенту поглощения данного тела. Поскольку эти величины равнозначны, обе они обозначаются символом  ε.

         Закон Ламберта. Лучистый поток d2Qβ, посылаемый элементарной площадкой dF в телесный (пространственный) угол dω, пропорционален величине этого угла и поверхности площадки dFвид., видимой в направлении оси dω (рис.4.5).

b0- яркость чёрной площадки, равная полусферической плотности излучения q0, делённой на π.Чтобы определить долю лучистого потока dQ1-2, уходящего с поверхности F1  и попадающего на поверхность F  (рис. 4.6), подставим в уравнение (4.26) выражение для телесного угла ω.

Круглой площадке площадью dF2cosβ2  соответствует телесный угол: 

Величина искомого потока определиться интегрированием этого выражения по поверхностям F1 и F2:

Величину потока с поверхностиF2 на  F1 вычисляют по аналогичной формуле.

         Аналитическое интегрирование уравнения (4.28) представляет большие трудности даже для простых по форме поверхностей. Метод конечных элементов, позволяет вычислять значения интегралов для поверхностей практически любой сложности.


{{ ELEMENTS.length }}
Наименование
Цена
Количество
Артикул : {{ item.MODEL }}
{{ item.STATUS }}
{{ item.PRICE }} руб.
{{ item.OLD_PRICE }} руб.
- +
Вы экономите: {{ DATA.TOTAL_DISCOUNT_SUM }} руб.
Итого: {{ DATA.TOTAL_SUM }} руб.