Расчет - излучательная способность
Cтраница 2
 |
Коэффициент поглощения. [16] |
Ввиду сильного избирательного эффекта газов СО2 и Н2О использовать формулу (XV.7) для расчета излучательной способности этих газов не удается. [17]
Расчеты излучательной способности б без учета вкладов от высших гармоник могут быть выполнены с использованием величин интенсивности и ширины линий, полученных при комнатной температуре. [18]
Основные необходимые соотношения были рассмотрены в разд. Однако ошибки, вносимые в расчеты излучательных способностей этим путем, незначительны, потому что при низких температурах множители F и F приблизительно равны единице для значений / вращательных линий, дающих измеримые вклады в е, и даже при повышенных температурах небольшие ошибки при оценке е компенсируются. [19]
Так как интегральный показатель поглощения второго обертона очень мал по сравнению с интегральным показателем поглощения основной полосы, а интенсивность излучения черного тела при температурах ниже 2000 К относительно мала в области волновых чисел, в которой находится второй обертон, вклад второго обертона в перенос теплового излучения будет незначительным до тех пор, пока не будут достигнуты сравнительно высокие температуры и большие оптические плотности. Этот вклад можно учесть при расчете излучательной способности, следуя методике, подобной той, которая описана для основной полосы и первого обертона. [20]
Из этих данных видно, что 50-кратное увеличение оптической плотности изменяет аффективную ширину полосы менее чем на 30 % для основной полосы и на 10 / 6 для первого обертона. Поэтому можно сделать вывод, что понятие эффективной ширины полосы будет иметь практическую ценность при расчетах излучательной способности по крайней мере для оптических плотностей, возникающих, вероятно, в камерах сгорания. [21]
Существенны также технические затруднения, связанные с необходимостью суммировать интенсивности большого числа ( десятков тысяч) вращательных линий. Хотя эта задача и может быть решена в настоящее время с помощью ЭВМ ( примером применения прямого метода является расчет излучательной способности воздуха, выполненный в работе [77]), объем вычислений настолько велик, что обычно для описания структуры молекулярных полос предпочитают использовать упрощенные модели. [22]
При атмосферном давлении вращательные линии даже для СО со средним расстоянием между вращательными линиями - 4 см 1, недостаточно перекрыты для того, чтобы настоящий метод расчета излучательных способностей был строго применим. Недостаточное перекрытие вращательных линий означает, что методика расчета излучательных способностей, описанная здесь, будет давать сильно завышенные результаты при низких и промежуточных оптических плотностях. [23]
Поглощение второго обертона также показано на фигуре. Так как приведенный спектр поглощения СО является характерным для всех двухатомных молекул, а поглощение основной полосы и первого обертона достаточно велико, чтобы иметь практическое значение, мы приходим к важному заключению, что расчеты излучательных способностей для двухатомных молекул вообще требуют рассмотрения только двух различных областей длин волн. [24]
В предыдущих главах был приведен основной материал, необходимый для решения ряда практически важных проблем количественной спектроскопии. Рассмотрим теоретический расчет излучательных способностей равновесных газов в инфракрасной области исходя из спектроскопических данных. Будут обсуждаться расчеты излучательной способности молекул с неперекрывающимися и перекрывающимися спектральными линиями, в которых спектральный показатель поглощения является медленно меняющейся функцией волнового числа. [25]
При атмосферном давлении вращательные линии даже для СО со средним расстоянием между вращательными линиями - 4 см 1, недостаточно перекрыты для того, чтобы настоящий метод расчета излучательных способностей был строго применим. Недостаточное перекрытие вращательных линий означает, что методика расчета излучательных способностей, описанная здесь, будет давать сильно завышенные результаты при низких и промежуточных оптических плотностях. [26]
Теоретический расчет излучательных способностей газов требует оценки PU исходя из атомных и молекулярных констант. При этом связь с основной теорией осуществляется через коэффициенты Эйнштейна ( см. гл. Кроме того, требуется ( по крайней мере для расчетов излучательной способности в случае неперекрывающихся спектральных линий) подробная информация относительно профилей спектральных линий; однако для описания профилей будут использоваться только самые простые формы ( ср. [27]
Вдоль конструкции в тщательно подогнанные отверстия в стали и никеле были впрессованы короткие тонкостенные чехлы термопар из окиси алюминия. В результате последующего окисления чехлы оказываются плотно закрепленными и они в дальнейшем предохраняют измерительные термопары от окисления и обеспечивают легкий монтаж. Принципы, лежащие в основе конструкции этой полости, базируются на рассмотрении факторов, которые учитывались при расчете излучательной способности по методу последовательных отражений. [29]
Предположим, что требуется найти излучательную способность изотермической полости, показанной на рис. 7.5. Величина, которую необходимо вычислить, представляет собой отношение спектральной яркости элемента стенки AS, визируемого в Р, к спектральной яркости черного тела при той же температуре. В свою очередь поток излучения, исходящий из AS в направлении апертуры а, состоит из двух частей: потока, излученного самим элементом AS, и лучистого потока, отраженного тем же элементом AS. Первый зависит только от коэффициента излучения стенки и ее температуры и не зависит от присутствия остальной части полости. Отраженный поток, со своей стороны, зависит от коэффициента отражения поверхности элемента AS и от лучистого потока, попадающего на AS из остальной части полости. На значении отраженного потока сказывается влияние а, так как лучистый поток, который в замкнутой полости пришел бы от а в направлении AS, в рассматриваемом случае отсутствует. Именно этот эффект отсутствия падающего потока от а в потоке излучения, отраженного от AS, и необходимо вычислить. Следует также учесть, что отсутствует не только лучистый поток в направлении a - - AS, но и лучистый поток от а в направлении остальной части стенок полости. Таким образом, лучистый поток, поступающий в AS от всей оставшейся части полости, является несколько обедненным. Из всего этого должно быть ясно, что расчет излучательной способности такой полости никоим образом не является тривиальной операцией. Для строгого вычисления необходимо знать в деталях геометрию полости и системы наблюдения, угловые зависимости излучательной и отражательной характеристик материала стенки полости, а также распределение температуры вдоль стенок полости. [30]
Страницы: 1 2