Перенос - лучистая энергия
Cтраница 2
 |
Перенос лучистой энергии о поглощающей среде. / 1 о - падающее излучение. I - длина пути луча. [16] |
Это выражение является основным законом переноса лучистой энергии в поглощающей среде. [17]
Однако закон Бугера - Бери, определяющий перенос лучистой энергии, приложим лишь к таким поглощающим средам, в которых переизлучение незначительно, а распределение температуры по объему газа равномерно. Тогда очевидна неправомерность использования такого метода применительно к потокам газовзвеси ( кроме слабо запыленных), к флюидным потокам, а также к падающему, псевдоожиженному и плотному слою, где невозможно игнорировать переизлучение, рассеивание и неравномерность поля температур частиц. Можно полагать, что использование методики, основанной на выражениях ( 8 - 24), ( 8 - 26), приводит в подобных случаях к завышению ал, так как, помимо игнорирования переизлучения и рассеивания энергии, молчаливо предполагается, что все частицы одинаково ( или примерно так же, ка в котельных газах, характерных весьма незначительной запыленностью) видят стенки канала, обладая одинаковой по сечению трубы температурой. Здесь при проверке показаний термопар выявлено, что для незапыленного воздуха различие, вызванное излучением стенок в показаниях термопар диаметром 0 1; 0 3 и 0 5 мм, составляло 100 - 150 С, а в потоке газовзвеси - всего лишь 5 С. [18]
Однако закон Бугера - Бера, определяющий перенос лучистой энергии, приложим лишь к таким поглощающим средам, в которых переизлучение незначительно, а распределение температуры по объему газа равномерно. Тогда очевидна неправомерность использования такого метода применительно к потокам газовзвеси ( кроме слабо запыленных), к флюидным потокам, а также к падающему, псевдоожиженному и плотному слою, где невозможно игнорировать переизлучение, рассеивание и неравномерность поля температур частиц. Можно полагать, что использование методики, основанной на выражениях ( 8 - 24), ( 8 - 26), приводит в подобных случаях к завышению ал, так как, помимо игнорирования переизлучепия и рассеивания энергии, молчаливо предполагается, что все частицы одинаково ( или примерно так же, как в котельных газах, характерных весьма незначительной запыленностью) видят стенки капала, обладая одинаковой по сечению трубы температурой. Здесь при проверке показаний термопар выявлено, что для незапыленного воздуха различие, вызванное излучением стенок в показаниях термопар диаметром 0 1; 0 3 и 0 5 мм, составляло 100 - 150 С, а в потоке газовзвеси - всего лишь 5 С. [19]
Соотношение ( 1) есть уравнение переноса лучистой энергии в случае сферически симметричных задач, а ( 2) выражает условие лучистого равновесия. Неизвестными функциями являются: интенсивность излучения / ( г, ), в условиях нашей задачи зависящая только от расстояния рассматриваемой точки Р до центра сферы и от угла, образуемого направлением луча с радиусом-вектором точки Р, и коэффициент излучения ту, зависящий только от радиуса-вектора г. В условии лучистого равновесия ( 2) duj есть элемент сферы радиуса единица, и интеграл распространен на всю поверхность сферы. [20]
В статье на основе точного сравнения переноса лучистой энергии разработана теория распространения инфракрасной радиации Солнца в земной атмосфере с учетом поглощения, рассеяния и отражения от поверхности Земли. В частности, даны методы расчета поглощения прямой радиации Солнца на разных уровнях, оценена величина поглощения рассеянной радиации и радиации, отраженной от поверхности Земли. Кроме того, даны простые приближенные формулы для расчета поглощения прямой радиации Солнца, заменяющие формулу Мюгге-Меллера и физически более обоснованные. [21]
Основным направлением работ Е.С. Кузнецова является изучение переноса лучистой энергии и процесса прохождения частиц через вещество. [22]
Дифференциальный метод основывается на решениях дифференциальных уравнений переноса лучистой энергии в ослабляющей и излучающей среде ( гл. [23]
Работы [7-9] посвящены задаче построения приближенных уравнений переноса лучистой энергии. В [7] излагается метод получения приближенных уравнений для потоков. В [10] с помощью таких уравнений решены некоторые задачи оптики моря. В [8] эта задача решается для произвольной индикатрисы рассеяния, представленной в виде ряда по полиномам Лежандра. Как функция азимутального угла интенсивность разлагается в тригонометрический ряд Фурье. Для приближенного представления коэффициентов этого ряда в функции полярного угла используются интерполяционные полиномы Лагранжа, так что задача сводится к вычислению коэффициентов этих полиномов из системы дифференциальных уравнений. [24]
Дифференциальный метод основывается на решениях дифференциальных уравнений переноса лучистой энергии в ослабляющей и излучающей среде ( см. гл. [25]
Вектор излучения ( радиации) определяет направление наиболее интенсивного переноса лучистой энергии в рассматриваемой точке поля излучения. Это видно из следующего. [26]
При Л - ос мы приходим к уравнению переноса лучистой энергии для случая локального термодинамического равновесия, при Л - 0 - к уравнению переноса лучистой энергии в случае монохроматического лучистого равновесия. Таким образом, рассмотренные выше типы равновесия являются предельными случаями более общего типа равновесия, исследованного Милном. Так как по мере приближения к границе атмосферы звезды плотность, а вместе с нею и величина Л стремятся к нулю, то вблизи от границы звезды мы должны иметь состояние, близкое к монохроматическому лучистому равновесию. Напротив, при движении от границы вглубь звезды, вследствие увеличения плотности, а следовательно и величины Л, мы все ближе подходим к состоянию локального термодинамического равновесия. [27]
Уравнение переноса излучения ( 7) системы (2.59) описывает перенос лучистой энергии при отсутствии ее рассеяния. Коэффициент поглощения лучистой энергии xv ( v, e, р) зависит от физических свойств среды, ее термодинамического состояния н частоты ЭМИ. Воздушная среда наиболее интенсивно пропускает различные виды ЭМИ лишь в определенных частотных диапазонах, называемых окнами прозрачности. Излучение представляет собой совокупность квантов, энергия которых определяется с помощью выражения e4 hv, а масса покоя равна пулю. [28]
Уравнение переноса излучения ( 7) системы (2.27) описывает перенос лучистой энергии при отсутствии ее рассеяния. Коэффициент поглощения лучистой энергии % v ( v, в, р) зависит от физических свойств среды, ее термодинамического состояния и частоты ЭМИ. Воздушная среда наиболее интенсивно пропускает различные виды ЭМИ лишь в определенных частотных диапазонах, называемых окнами прозрачности. Излучение представляет собой совокупность квантов, энергия которых определяется с помощью выражения ev / / v, a масса покоя равна нулю. [29]
Математические основы теории прохождения частиц через вещество и теории переноса лучистой энергии весьма близки между собой. По теории прохождения частиц E.G. Кузнецов является руководителем и соавтором 9 отчетов, на содержании которых я здесь не буду останавливаться. [30]
Страницы: 1 2 3 4