Тепломассообмен (физико-математические основы): Учебное пособие, страница 11

гладкая,  не  окисленная;          0,155       0,16         0,175

сильно  окисленная  после  механической   обработки.                                               0,80         0,75         0,76         0,82

Титановый  сплав:

гладкий, не  окисленный;                                       0,21         0,30         0.63

после  предыдущего  окисления.                                                             0,44         0,60          0,70

Металлургические  и  котельные  шлаки, обычные  строительные  и огнеупорные  материалы  являются,  в  основном,  смесями  и  химическими  соединениями  различных  оксидов.  У  большинства  из  них  степень  черноты  понижается  с  температурой.  Но  в  процессе  работы  в  печах  и топках  внутренняя  поверхность  футеровки  обычно  пропитывается  оксидами  железа,  и   степень  черноты  её  мало  меняется  с  температурой  (таблица 2).

При  выборе  степени  черноты  твердых  тел  по  справочным  таблицам следует иметь в виду, что из-за неопределенности в  классификации  состояния  поверхности  принятое  численное  значение  может  значительно отличаться  от  реального.  Особенно  большие   расхождения  могут  быть  в  оценках  слабо  окисленных  металлических  поверхностей.

          Таблица 2. – Интегральная  степень  черноты  некоторых  огнеупоров

   Вид  огнеупора,  состояние                         Температура, ⁰С

         его  поверхности             1000        1200          1400         1600        1800

Чистая  поверхность:

динас  марки  ДС;                 0,80         0,76           0,75          0,74         0,73

шамот  марки  ША;               0,68         0,64           0,62          0,60         0,58

периклазовый.                      0,71         0.66           0.63          0.60         0,58

Пропитанные  оксидом железа:

периклазохромитовый;            -              0,76          0,77          0,79          0.78

  хромитопериклазовый .           -              0,71          0.72          0.73          0.7

1.2.3.   Теплоперенос  излучением  в  поглощающих  средах

Действительно не  взаимодействующей  с  излучением  средой (диатермической)  является  только  вакуум.   Но  и  газовые  среды  из  одно-  и  двухатомных   молекул,  а  также  пары  металлов,  при  температурах  до  3000 К  вполне  можно  считать  лучепрозрачными.  Только  двухатомные  газы  с  несимметричными   молекулами  типа  СО,  HCl ,  NO  способны  в  незначительной  степени  поглощать  и  излучать  энергию  при  более  низкой  температуре; трех- и многоатомные газы обладают гораздо большей такой способностью.                                           Поглощение (излучение) энергии газами обусловлено изменениями электронных, вращательных и колебательных энергетических  уровней молекул. При изменении электронных  уровней  возникают спектральные линии в видимой части  спектра и в области более коротких длин  волн, то есть в ультрафиолетовой области; при изменении колебательных  уровней – в инфракрасной области, а при  изменении  вращательных уровней – в дальней (длинноволновой) области.

Одно- и двухатомные  газы с симметричными  молекулами начинают заметно излучать (поглощать) только при  высоких (≥ 5000 К) температурах, когда становятся возможными электронные переходы.

Для  пламенно – топочных  устройств,  в  которых  источником  тепла  являются продукты  горения  топлива,  наиболее  важно  излучение  СО₂  и  Н₂О.  Содержание  SО₂, также  хорошо излучающего собственную  энергию,  в  продуктах   горения   топлива  обычно  невелико,  так  как   топливо обычно очищают от серы.  Содержание  СО  может  быть  значительным  только  при  неполном  сжигании  топлива.

Основной  особенностью  излучения  газов  является  ярко  выраженная  селективность,  то  есть  они  излучают  и  поглощают  в  пределах  отдельных  интервалов  длин  волн (в  полосах).  Положение  и  форма  полос  зависят  от  температуры  и  концентрации  каждого  газа. На  рисунке 4 показаны  такие  полосы  в  коротковолновой  и  средневолновой  части  инфракрасной  области  излучения  для  СО₂   и  Н₂О.  Эти  два  компонента  в  продуктах  полного  горения  топлива  являются  основными  излучателями  энергии.