На главную
ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ!!!
Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и старых методичек 1978, 1982 и 1983гг.. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников или решение задач из задачников Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна или любых других решений по физике или гидравлике, воспользуйтесь сайтом fiziks.ru

Статья по теме: Взаимодействие излучения

Область знаний: теплообменники, печи, теплоперенос, паровые котлы, нагревание, горение, топлива, теплообмен

Скачать полный текст

Дело обстоит гораздо сложнее, когда излучение распространяется в материальной среде. С точки зрения электронной теории взаимодействие излучения и вещества заключается в воздействии электромагнитной волны на электрические заряды, входящие в состав атомов вещества. Это воздействие сводится к возбуждению колебаний электронов в такт с колебаниями проходящей через среду электромагнитной волны, в результате чего возбужденные колебания зарядов приводят к испусканию вторичных электромагнитных волн. Для отдельного изолированного атома излучение вторичных волн той же частоты, что и падающая волна, описывается коси-нусоидалышй диаграммой испускания по различным направлениям [Л. 15]. Вторичные волны, испускаемые соседними атомами, оказываются когерентными и интерферируют друг с другом. В результате такой интерференции излучение среды в стороны почти полностью нивелируется, а взаимная интерференция 'первичной и вторичных волн, приводит к возникновению результирующей волны, которая распространяется в первоначальном направлении, но с фазовой скоростью, меньшей, чем скорость излучения в вакууме. Таким образом, следствием взаимодействия излучения с атомами и молекулами вещества является прежде всего уменьшение скорости распространения излучения в реальной среде по сравнению с вакуумом. Если при этом скорость распространения излучения в среде сч меняется с частотой, то будет происходить так называемая дисперсия электромагнитных волн в данной среде.[130, С.32]

Взаимодействие излучения с веществом (составляющее физическую сущность радиационного теплообмена) — весьма сложный процесс, зависящий от множества факторов. Он реализуется тремя независимыми фи-[287, С.130]

Взаимодействие излучения с материальной средой вследствие наличия импульса у фотонов приводит к механическим напряжениям. Для оценки последних необходимо путем интегрирования (1-90) по всем направлениям определить нормальные и касательные напряжения, возникающие на элементарных площадках, ориентированных нормально к осям координат. Выполняя эту операцию получаем выражение спектрального тензора напряжений излучения Pv, имеющего компоненты:[130, С.51]

Если минимальная ширина потока излучения хй равна d, из формулы (4.2) следует, что при выполнении условий (4.1) дифракционные эффекты не наблюдаются вплоть до расстояния t/p~7. Следовательно, взаимодействие излучения с частицей в концентрированной дисперсной среде можно рассматривать в рамках геометрической . оптики и пренебречь дифракцией на отдельной частице. Это подтверждается опытными данными [139] о независимости степени черноты слоя от размеров частиц.[287, С.133]

В ранее использованной модели [163, 171] предполагалось, что элементарные слои, образующие стопу, имеют толщину, равную d, и их оптические характеристики принимались равными характеристикам частиц. Такая связь между свойствами элементарного слоя и образующих его частиц может быть использована по крайней мере в качестве первого приближения при плотной упаковке частиц. Если система частиц сохраняет высокую объемную концентрацию при неплотной упаковке, связь между параметрами элементарного слоя и образующих его частиц будет более сложной. Для расчета этой зависимости служит геометрическая модель элементарного слоя—двумерная модель дисперсной среды [177], в которой реальные частицы, расположенные случайным образом в одной плоскости, заменены системой регулярно расположенных в узлах плоской квадратной сетки с шагом 2ур сфер. В рамках геометрической оптики взаимодействие излучения с'поверхностью не зависит от ее размеров [125], поэтому принято, что сферы имеют единичный радиус. Предполагается, что поверхность их диф-фузно отражающая, серая. Для расчета характеристик элементарного- слоя используется вспомогательная схема (рис. 4.1), образованная моделью 2 и двумя абсолютно черными плоскостями 1 и 3. Задав на а. ч. плоскости 1 поток излучения плотностью <7ь, можно найти коэффициенты отражения и пропускания модели rt и tt по отношению потоков, попадающих на плоскости / и 3 после многократного отражения на частицах, образующих систему 2, к заданному потоку, а затем поглощательную способность и равную ей степень черноты.[287, С.149]

Иногда предпочтительнее описывать взаимодействие излучения в терминах массы среды. Плотность поглощающей массы в одной сфере равна:[452, С.485]

Критерий St дает результирующий эффект лучисто-конвективного теплового переноса, отображающий взаимодействие излучения с турбулентным переносом в пределах пограничного слоя. Это взаимодействие скрыто в безразмерном потоке тепла ц. Анализ такого взаимодействия может быть проведен путем отнесения разности между Stn и 54 к лучистому критерию 8(я[356, С.644]

Строгое аналитическое решение задачи об одновременном переносе тепла излучением и теплопроводностью связано с трудностями вследствие того, что уравнения энергии и переноса излучения взаимосвязаны. В работах [1—3] исследовано взаимодействие излучения с теплопроводностью, а в работе [4] приведена обширная библиография работ в этой области. Лик [5, 6] использовал различные приближенные методы, подобные принятым в теории пограничного слоя, диффузионное приближение, модель «частокола» и метод линеаризации температуры для решения стационарной и нестационарной задач переноса энергии с учетом взаимодействия теплопроводности и излучения. Гриф [7] рассмотрел аналогичную исследованной в работе [5] задачу, однако он учел зависимость свойств среды от температуры и частоты излучения; при этом он использовал модель «частокола». Уанг и Тьен [8, 9] исследовали диапазон применимости различных предельных методов, а Чжен [10, 11] рассмотрел задачу взаимодействия излучения и теплопроводности, используя приближенный метод решения радиационной части задачи. Тим-монс и Мингли [12] применили метод квазилинеаризации [13] для численного решения стационарной задачи о совместном действии теплопроводности и излучения. Аналогичная нестационарная задача в плоскопараллельном слое поглощающей, излучаю-[359, С.488]

Критерий St дает результирующий эффект лучисто-конвективного теплового переноса, отображающий взаимодействие излучения с турбулентным переносом в пределах пограничного слоя. Это взаимодействие скрыто в безразмерном потоке тепла q.[365, С.136]

Во многих инженерных приложениях, связанных, например, с перспективными энергетическими установками-'для ракет с ядерными двигателями, с полетами на больших скоростях, с возвращением на Землю космических аппаратов, приходится иметь дело со столь высокими температурами, что теплообмен излучением начинает играть важную роль. В данной главе будет рассмотрено взаимодействие излучения с конвекцией при течении прозрачной среды (т. е. среды, которая не поглощает, не испускает и не рассеивает излучение). Совместное действие конвекции и излучения в случае поглощающей, излучающей и рассеивающей среды будет рассмотрено в гл. 13 и 14.[359, С.253]

§ 2.9.8. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ С ПЕРЕНОСОМ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬЮ ИЛИ КОНВЕКЦИЕЙ 515[452, С.515]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь

Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Тарга, Кепе, Диевского, Мещерского и любого другого на заказ. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
Вы так же можете заказать решение задач и по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, метрология, ДМ, ТММ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Перейти к перечню использованной литературы

На главную