Способ определения излучательной способности поверхности твердых тел

Номер патента: 1141845

Авторы: Куприс, Тамонис, Сегалович

Скачать ZIP архив.

Текст

(51) 4 С 01 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ всюсеез(54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯИЗЛУЧАТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, включающий измерение потока излучения от этих тел и их температуры, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения возможно.стей способа эа счет определения излучательной способности этих тел вокружении излучающей среды дополнительно изменяют температуру излучающей среды и. спектральную интенсивность излучения при различных толщи-нах излучающей среды и по полученнымданным определяют излучательнуюспособность поверхности:твердых тел.1141845 Изобретение относится к области экспериментальной теплотехники и может быть использовано при исследова. нии лучистого теплообмена в различных камерах сгорания, в топках или промышленных печах.Известен способ получения излучательной способности твердых тел, в котором энергию, излучаемую иссле О дуемым материалом , сравнивают с энергией, излучаемой материалом с известной излучательной способностью, находящемся при той же температуре.Недостатком этого способа являет ся невысокая точность, обусловленная погрешностью излучательной способности эталонного материала и необходимостью поддержания двух образцов при одинаковой температуре. 20Ближайшим техническим решением является способ определения излучательной способности поверхности твердых тел, включающий в себя измерение потока излучения от этих тел и их температуры.Недостатком этого способа является то, что излучательная способность определяется в условиях, далеких от рабочих условий этих тел, при кото рых их излучательная способность может значительно меняться.Цель изобретения - расширение возможностей способа за счет определения излучательной способности этих 35 тел в окружении излучающей среды.Поставленная цель достигается тем, что в способе определения излучательной способности поверхности твердых тел, включающее измерение потока 40 излучения от этих тел и их температуры, дополнительно измеряют температуру излучающей среды и спектральную интенсивность излучения при различ 4 1,(У 1 с)+1,(У 1 с)+1 (У 1 с) 1 т(Фс) 1 - (1-1 я) ехр (-2 К) 50 ф ч1, (у 1 с) Т а е ы ехр (- ь ) кФ Е(адиТа) (2)- спектральная интенсивность излучения, отраженного от поверхностив окрестности точтси 6 поверхности, ослабленного поглощением в излучаю-щей среде 2 толщиной (т-у 1 с); Чувствительным элементом 4 измеряется спектральная интенсивность излучения в интервале спектра дяв которой оптические свойства излучающей среды 2 и ттоверхности 1 можно считать постоянным, тогда члены в уравнении (1) имеют следующий вид, причем ных толщинах излучающей среды и пополученным данным определяют излучательную способность поверхности твер"дых тел. Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом, на котором дана схемаустройства,Устройство содержит поверхность1, излучательная способность которойопределяется, излучающую среду 2,подвижный узкоугольный радисметр 3,чувствительный элемент 4, охлаждающую воду 5, точку 6 поверхности, накоторую наведен узкоугольный радиометр, точку 7 поверхности, излучениеот которой приходит в точку 6 поверхности.Способ реализуется следующим образом,Подвижный узкоугольный радиометр3 погружается в излучающую среду 2на определенное расстояние, приэтом .измеряется интенсивность излучения излучающей среды 2, противорасположенной поверхности 1 в окрестности точки 6 поверхности, а также отраженное излучение из точки 7 поверхности. Путем изменения глубины погружениЯ ОУУдУк Ук, Ук фУу,подвижного узкоугольного радиометра 3 измеряется интенсивностьизлучения в соответствующих точкахизлучающей среды 1. В тех же точкахизмеряется температура Тизлучающей среды 2. Отдельно измеряется температура Т поверхности 1. Так кактемпература поверхности Т, значительно превышает температуру чувствительного элемента 4, то спектральнаяинтенсивность излучения 1(у 1 с), падающего на чувствительный элемент 4,определяется по формуле1141845 Ф ч1 (ус) =Т,р, 1 а(1-1 Я)ехр(-2 -с )Г(сд,аа,Трд спектральная интенсивность изо лабленного излучающей средой 2 толщины У и ещс раз отраженного от поверхности 1; лучения, отраженного от поверхности 1 в окрестности точки 7 поверхности,)ТТ ) 41 1 УР)=11-1 и)ехР 1-е,)Т 1 х ехР 1-е ,)-ехР 1-е 1 х НЫ,ЕИ,ТТ,Р)(4)- спектральная интенсивность соб- женного от верхней поверхности 1 иственного излучения от слоя излучаю- поглощенного в излучающей среде 2щей среды 2 между точками 6 и 7, отра- толщиной (У-УЦ;15 т4 Г К К+11 (у 1 с)=(1-1 ц) ехр(-с -)ТГ,1 с хехр(-с, )-ехр(-с, ) х Е(а, ЬИ,ТЕ,Зс) (5)Кв 1 20-Спектральная интенсивность собственного излучения слоя излучающей среды толщиной У, отраженного от нижней, а потом от верхней поверхности 1; Ф4 р ф.ЯК+е.1 (у 1 с)ех ТЕ 1 с ехр(-с, )-ехр(-с ) й(а,да,ТГ,1 с) срк . фк(6) 1 и30 Тв35 Т температура излучающей срел лна расстоянии уот поверхспектральная оптическая толщина слояЬ-Ук) р(1-Ук+1)(Ук О) р(Ук+ 0)(ук Ук) в 40 (1-6) имеет вид50 В выражениях (1-6) принято, чтоограничивающая поверхность 1 имеет одинаковую температуру Та и одинако" вую спектральную излучательную способность 1 И, Коэффициент спектраль ного поглощения среды Х представляютв виде полиномаК, =а +а,у+а уа,у" , (8) спектральная интенсивность собственного излучения слоя излучающей среды толщиной (У-Ук), в которыхУ - расстояние между стенками поверхности 1 (толщина слоя излучающей среды 2); где я и ьсй соответственно волновоечисло и интервал спектра,в котором производят измерения;Т - абсолютная температура;Ь - постоянная ПланкаС - скорость света;К - постоянная Больцмана.функция Г(ц,ья,Т)может быть легко определена численно. спектральная излучательнаяспособность .поверхности 1;волновое число:интервал спектра, в которомпроизводятся измерениятемпература поверхности 1;ды1141845 Техред. И.Дидык Корректор В. Бутяга Редактор Н,Сильнягнна Тираж 499 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дЕлам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж Раушская наб., д. 4/5Заказ 3369 1Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,ф где а,аа ,а, - коэффициенты корреляции;у - геометрическаядлина;и - число коэффициентовПри этом спектральная оптическая толщина слоя излучаецей среды толщиной у; -у определяется уравнением6 а,1 ц,1 у а (у-у )+ - -(у 1 -Ук ) +В1а мзв ь ф + (у. -у )+ + в в (у -у ).3"и 1 к(9) При наличии в-измерений температуры излучающей среды ТГ,Е и в- измерений интенсивностей излучения 1(у) имеется в уравнений вида (1). Если и+1=в, то решением этих уравнений определяют спектральную излучательную способность поверхности 1 ц и п коэффициентов. При пс(в) для решения системы нелинейных уравнений используют метод минимизации многофакторных задач,Данный способ позволяет опРеделить излучательную способность поверхности твердых тел в излучающей среде, т.е. в рабочих условиях. 1 О Приведенные выше уравнения справедливы для любой реальной геометрической формы камер сгорания и стенокканалов с потоком излучающего газа.Как показал сравнительный машинный 15 эксперимент для цилиндрического иплоскопараллельного каналов погрешность способа не превышает 107., еслистепень черноты стенок лежит в прсделах от 0,2 до 1.20 Возможности предлагаемого способарасширяются за счет определенияспектральной оптической толщины излучающего слоя ло уравнению (9).

Смотреть

Заявка

3575172, 08.04.1983

ИНСТИТУТ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ ЭНЕРГЕТИКИ АН ЛИТССР

КУПРИС А. Ю, СЕГАЛОВИЧ Л. С, ТАМОНИС М. М

МПК / Метки

МПК: G01J 5/00

Метки: излучательной, твердых, способности, поверхности, тел

Опубликовано: 07.04.1988

Код ссылки

<a href="http://patents.su/4-1141845-sposob-opredeleniya-izluchatelnojj-sposobnosti-poverkhnosti-tverdykh-tel.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ определения излучательной способности поверхности твердых тел</a>

Похожие патенты