Теплообмен излучением

Излучение происходит при квантовом переходе атомов и молекул из стационарных состояний с большей энергией в стационарные состояния с меньшей энергией. Для непрерывного излучения тело должно получать энергию извне. Так как переходы атомов и молекул из одного состояния в другое носят различный характер, излучение имеет различные длины волн.

Тепловое излучение является одним из видов электромагнитных колебаний с длиной волн от 0,4 до 40 мкм.

Теплоотдача излучением в промышленных печах играет доминирующую роль.

Мощность излучения N, проходящего через какую-либо поверхность, называется лучистым потоком, а мощность, излучаемая элементом поверхности в полупространстве, - полусферическим лучистым потоком.

Мощность излучения, отнесенная к единице площади поверхности излучателя, называется плотностью излучения (в Вт/м2): E = dN/dF.

Спектральную плотность излучения, отнесенную к рассматриваемому интервалу длин волн, называют полусферической интенсивностью излучения; она показывает, насколько велика мощность излучения (в Вт/м3) при данной длине волны:



Если на тело падает мощный поток Qпад, то в общем случае часть его Qпогл поглощается, часть Qотр отражается и часть Qпр пропускается сквозь тело: Qпад = Qпогл + Qотр + Qпр.



Если это уравнение разделить на Qпад, получим:

Безразмерные параметры a, r и d называются, соответственно, поглощательной, отражательной и пропускательной способностью.

Если a = 1 (следовательно, r = d = 0), то весь падающий поток полностью поглощается телом. Такое тело называется абсолютно черным. Когда r = 1 (следовательно, a = d = 0), весь падающий поток полностью отражается телом.