Теплообмен излучением между твердыми телами. Методы исследования лучистого теплообмена.

К задачам лучистого теплообмена может относиться: определение потоков различных видов излучения по заданным температурам, оптическим свойствам поверхностей тел, их геометрической форме и размерам (прямая задача); определение температур поверхностей тел по заданным потокам излучения, оптическим и геометрическим свойствам тел (обратная задача); В прямых задачах наиболее важное практическое значение имеет определение потоков результирующего излучения. Для исследования лучистого теплообмена в различных излучающих системах используются методы: многократных отражений, эффективных потоков, сальдо; алгебраический, интегральный и дифференциальный методы.
В методе многократных отражений следят за изменением величины лучистой энергии по отдельным стадиям затухания поглощений и отражений в процессе теплообмена данного тела с окружающими его телами. Этот метод является очень наглядным; он вскрывает механизм протекания лучистого теплообмена в конкретных излучающих системах. Метод эффективных потоков излучения и метод сальдо основываются на исследовании лучистого теплообмена с помощью величин, характеризующих конечные эффекты теплообмена между телами данной излучающей системы, поэтому оба метода относятся к методам полных потоков. Методы полных потоков не могут наглядно вскрывать всю физическую картину протекания лучистого переноса тепла, но зато позволяют получить расчетные данные без громоздких вычислений. Интегральный метод является методом, синтезирующим представления методов многократных отражений и полных потоков излучения. В основу его кладутся интегральные уравнения, которые составляются применительно к отдельным видам излучения. Интегральные уравнения описывают процессы переноса излучением с произвольным распределением оптических свойств излучающей системы тел и промежуточной среды, непрерывно зависящих от координат точки. Интегральные уравнения могут быть упрощены путем аппроксимации их алгебраическими, и тогда интегральный метод переходит в алгебраический. Алгебраический метод позволяет находить как средние по поверхностям отдельных тел (отдельным участкам — зонам), так и местные потоки излучения в некоторых узловых точках излучающей системы. Резольвентный метод. В этом методе решения интегральных уравнений представляются через так называемую резольвенту излучения, откуда исходит и его название. Тогда вместо решения интегральных уравнений для различных потоков излучения требуется найти лишь решение уравнения для резольвенты, что существенно облегчает задачу. Дифференциальный метод основывается на решениях дифференциальных уравнений переноса лучистой энергии в ослабляющей и излучающей среде.