Рассеяние - лучистая энергия
Cтраница 3
Настоящая работа была закончена в 1943 г. За два с половиной года, которые протекли с этого времени, ряд вопросов, затрагиваемых в статье, получили в работе автора дальнейшее развитие, в частности, это относится к изложенному в § VIII вопросу о влиянии рассеяния лучистой энергии на распределение температуры. Этот вопрос исследован автором с новой точки зрения - учета рассеяния коротковолновой радиации, что ближе соответствует реальному положению вещей. Некоторые разделы работы автор в настоящее время изложил бы в значительно переработанном виде. Необходимо также указать, что за истекший промежуток времени литература вопроса обогатилась новыми важными исследованиями, среди которых в первую очередь нужно отметить работы чл. [31]
Приведенные выше формулы и цифры этой таблицы позволяют сделать следующий вывод. Рассеяние лучистой энергии существенным образом отражается на распределении температуры по вертикали, несколько повышая ее в нижних слоях атмосферы и сильно понижая ее в верхних слоях. Этот эффект особенно резко выражен при сферическом рассеянии. Асимметричность индикатрисы рассеяния несколько сглаживает его, понижая температуру нижних слоев и повышая температуру верхних. Однако действие последнего фактора незначительно, и при решении динамико-метеорологических задач им, по-видимому, можно пренебрегать. [32]
В сухой и чистой атмосфере, состоящей только из молекул газа ( что характерно для высокогорных условий и больших высот), рассеяние инфракрасного излучения подчиняется закону Рэлея. Этот закон устанавливает, что рассеяние лучистой энергии частицами, размеры которых много меньше длины волны излучения К, обратно пропорционально четвертой степени длины волны. [33]
Произведенный технико-экономический расчет показал, что расход тепла в радиационной сушилке с металлическими плоскими экранами составляет только 34 585 ккал / час, в то время как в ламповой сушилке 22 - 242 ккал / час, что эквивалентно 84 квтч электроэнергии. Больший расход в ламповой сушилке объясняется большим рассеянием лучистой энергии и большими вентиляционными потерями тепла, связанными с необходимостью охлаждать цоколи ламп, а также отчасти и тем, что лампы не воспринимают обратно отраженной лучистой энергии от нагретых изделий. [34]
Поглощение лучистой энергии не является единственной причиной ослабления ее в материальной среде. Другой причиной ослабления луча является, как известно, рассеяние лучистой энергии. [35]
Следует обратить внимание на то обстоятельство, что в процессе преобразования члены, связанные с рассеянием лучистой энергии, автоматически выпали из уравнения. Это, конечно, тесным образом связано с теми соображениями, которые были высказаны в начале § 3 относительно независимости теплового режима частицы от рассеяния лучистой энергии этой частицей. [36]
Нетрудно выразить приток тепла q к частице жидкости, получаемый за счет лучистой энергии, через величины, введенные нами в предыдущем параграфе. Прежде всего заметим, что только излучение частицы и поглощение ею лучистой энергии отражается на тепловом запасе частицы, а следовательно и на ее температуре. Что касается рассеяния лучистой энергии, то его роль сводится к перераспределению лучистой энергии по направлению. Внутренняя энергия частицы и температура ее процессом рассеяния лучистой энергии не могут быть изменены. Поэтому при вычислении притока тепла q, связанного с лучистым теплообменом, рассеяние лучистой энергии не должно приниматься во внимание. [37]
Нетрудно выразить приток тепла q к частице жидкости, получаемый за счет лучистой энергии, через величины, введенные нами в предыдущем параграфе. Прежде всего заметим, что только излучение частицы и поглощение ею лучистой энергии отражается на тепловом запасе частицы, а следовательно и на ее температуре. Что касается рассеяния лучистой энергии, то его роль сводится к перераспределению лучистой энергии по направлению. Внутренняя энергия частицы и температура ее процессом рассеяния лучистой энергии не могут быть изменены. Поэтому при вычислении притока тепла q, связанного с лучистым теплообменом, рассеяние лучистой энергии не должно приниматься во внимание. [38]
Атмосфера Земли представляет собой среду, состоящую из смеси газов и водяного пара со взвешенными частицами - аэрозолей, которыми могут быть капельки воды, частицы дыма, пыли и др. Размеры частиц колеблются от 5 - Ю - до 5 - 10 - 3 см. Приземные слои атмосферы представляют собой смесь азота ( 78 %), кислорода ( 21 %) и других газов, например, аргона, ксенона, углекислого газа, азота. Основное количество водяного пара сосредоточено в нижнем пятикилометровом слое атмосферы. Частицы и примеси, содержащиеся в атмосфере, влияют на условия прохождения, излучения. Рассеяние лучистой энергии частицами, размеры которых много меньше длины волны излучения X, обратно пропорционально четвертой степени % в соответствии с законом Рэлея. Этим и объясняется лучшее прохождение ИК излучения, по сравнению с видимым. [39]
 |
Схема терморадиационной сушилки с рециркуляцией дымовых газов внутри излучающих панелей.| Подсушивающее устройство для. [40] |
Продукты сгорания, выходящие из щели горелки, омывают вогнутую поверхность огнеупорного отражателя и нагревают его до температуры, обеспечивающей собственное тепловое излучение требуемой интенсивности для нагрева экрана 2, который и является излучателем. Далее, продукты сгорания смешиваются с воздухом, и с помощью вентилятора 3 осуществляется сопловой обдув ткани. Это устройство обеспечивает значительную интенсивность сушки тканей. Расчеты показывают, что в большинстве случаев терморадиационные сушилки с ламповыми или другими излучателями с электронагревом менее экономичны, чем с металлическими или керамическими излучателями, нагреваемыми горячим газом. Объясняется это не только большим рассеянием лучистой энергии при ламповом облучении, но и тем, что лампы не воспринимают отраженной энергии от нагретых изделий, в то время как нагретые металлические или керамические излучатели воспринимают обратно лучистую энергию от нагреваемых изделий. [41]
Большой практический интерес представляют горелки со светящимися раскаленными керамическими насадками или рефлекторами. Газовая смесь приготовляется автоматическим порционированием газа и воздуха и смешением в компрессоре. Эта смесь из компрессора под давлением 200 - - 300 мм вод. ст. поступает в горелку. На выходе из кольцевого сечения горелки смесь сгорает и раскаляет керамический рефлектор, который является интенсивным излучателем. Достоинствами этой горелки являются меньшее рассеяние лучистой энергии и возможность получения мощных лучистых потоков. [42]
Нетрудно выразить приток тепла q к частице жидкости, получаемый за счет лучистой энергии, через величины, введенные нами в предыдущем параграфе. Прежде всего заметим, что только излучение частицы и поглощение ею лучистой энергии отражается на тепловом запасе частицы, а следовательно и на ее температуре. Что касается рассеяния лучистой энергии, то его роль сводится к перераспределению лучистой энергии по направлению. Внутренняя энергия частицы и температура ее процессом рассеяния лучистой энергии не могут быть изменены. Поэтому при вычислении притока тепла q, связанного с лучистым теплообменом, рассеяние лучистой энергии не должно приниматься во внимание. [43]
Все предыдущие результаты были формулированы для жидкости, которая одновременно является и движущейся субстанцией и материальной средой, поглощающей и рассеивающей лучистую энергию. Применение выведенных уравнений к атмосфере осложняется тем обстоятельством, что роль сухого атмосферного воздуха как излучающей и поглощающей субстанции очень незначительна. Как известно, главную роль в этом процессе играют водяной пар и углекислый газ. Отсюда возникает необходимость дополнить нашу систему уравнений соотношениями, характеризующими динамику водяного пара в атмосфере. Для определенности условимся рассматривать случай идеальной жидкости, в которой отсутствует рассеяние лучистой энергии. [44]
Страницы: 1 2 3