Лучеиспускание газов

Одно–и двух атомные газы (гелий, водород, азот и др.) являются практически прозрачными (диатермичными) для теплового излучения. Трехатомные газы обладают большей излучательной и поглощательной способностью. К таким газам относятся H₂O, CO₂ и др.

В отличие от твердых и жидких тел излучение газов носит объемный характер, так как в нем участвуют все микрочастицы газа, заключенного в рассматриваемом объеме. Поэтому поглощательная способность газа изменяется в зависимости от плотности и толщины газового слоя. Чем больше плотность и толщина слоя газа, тем больше его поглощательная способность.

Излучение газов носит избирательный (селективный) характер. Они поглощают и излучают энергию только в определенных интервалах длин волн. В большей же части спектра газы являются прозрачными для теплового излучения. Наиболее распространенными газами в теплотехнике являются дымовые газы, основными излучающими элементами которых являются

CO₂ и H₂O. Так как спектральные полосы поглощения водяного пара характеризуются большей шириной, то коэффициент поглощения их и степень черноты существенно выше, чем величина их для CO₂.

Формула для количества энергии излучаемой газом в пустоту (абсолютно черное пространство при Т=0 К) имеет следующий вид:

Вт/м², (3.21)

где –степень черноты газа.

Расчет лучистого теплообмена между газом и оболочкой, которая его ограничивает, производят по формуле:

_. (3.22)

где –эффективная степень черноты оболочки.

Библиографический список

1. Физика. Теплопроводность. Конвекция /В.С.Швыдкий, Б.П.Юрьев, Ю.Г. Ярошенко, В.И.Матюхин. Екатеринбург: УрФУ. 2010.91 с.

2. Физика. Теплообмен излучением / В.С. Швыдкий, Б.П. Юрьев, Ю.Г. Ярошенко, В.И.Матюхин. Екатеринбург: УрФУ. 2011. 101 с.

3. Гидравлический расчет трубопроводов и выбор тягодутьевых средств, обеспечивающих работу промышленных печей / С.Н.Гущин, М.Д.Казяев, Е.В.Киселев, В.С.Шаврин, Б.П.Юрьев. Екатеринбург: УрФУ. 2011. 140 с.

4. Топливо и расчеты его горения /С.Н.Гущин, Л.А.Зайнуллин, М.Д.Казяев, Б.П.Юрьев, Ю.Г.Ярошенко. Екатеринбург: УГТУ-УПИ. 2007. 89 с.