Учет теплового излучения с нагретой поверхности

Основной закон теплового излучения дан Стефаном и Больцманом в следующем виде:

, где   e – излучательная способность (константа излучения); - постоянная Стефана-Больцмана, равная – температура излучающей поверхности, К (°С + 273); - мощность излучения, отнесенная к поверхности в  1 .

Тепловое излучение осуществляется электромагнитными вол­нами главным образом в диапазоне длин волн 0,4…40 мкм. Видимые человеческим глазом лучи лежат в диапазоне длин волн 0,4…0,8 мкм, и, следовательно, влияние цвета окраски поверхности на тепловое излучение при температурах до 150 °С относительно мало и им можно пренебречь.

Твердые тела и жидкости практически не пропускают тепловые лучи. Воздух прозрачен для тепловых лучей, однако при наличии в воздухе водяных паров, углекислоты или взвешенных твердых частиц прозрачность воздуха для тепловых лучей уменьшается, и часть лучистой энергии поглощается средой.

При наличии теплообмена излучение между двумя поверхностями, площадью и , имеющих температуры и и константы излучения в e1 и e2, когда поверхность целиком охватывается замкнутой поверхностью , излучаемая мощность, отнесенная к 1 см2 поверх­ности , может быть рассчитана по уравнению

.                                              (1.5)

Если >> и можно положить   <<, то равенство (1.5) получает вид

.                                        (1.6)

В случае, когда , получим

.                                          (1.7)

Последнее выражение применимо и для случая двух неограни­ченных параллельных друг другу плоскостей.

Следует обратить внимание на то, что формулы (1.5) – (1.7) даны для случая, когда все тепло, излучаемое одной поверх­ностью , воспринимается другой поверхностью , и при этом каждая из рассматриваемых поверхностей на всем протяжении имеет одинаковую температуру.

В случае, когда только часть тепла, излучаемого нагретой по­верхностью, передается другой поверхности, а остальная часть излучается на другие поверхности, расчет сильно усложняется. Если температура поверхностей, воспринимающих тепловые лучи, практически равна температуре окружающего воздуха, то в формуле (1.6) можно принять, что равна температуре окру­жающего воздуха. Такое положение, как правило, имеет место в жилых помещениях, в закрытых распределительных устройствах.