Излучение газов

Излучение газообразных тел резко отличается от излучения твердых тел.

Одноатомные и двухатомные газы обладают ничтожной излучательной и поглощательной способностью – они прозрачны для тепловых лучей.

Трехатомные (СО₂ и Н₂О и др.) и многоатомные газы уже обладают значительной излучательной, а, следовательно, поглощательной способностью.

Излучение трех- и многоатомных газов, образующихся при сгорании топлив, имеет большое значение для работы топливосжигающего оборудования.

Спектры излучения этих газов имеют резко выраженный селективный (избирательный) характер. Они излучают и поглощают энергию только в определенных интервалах длин волн, расположенных в различных частях спектра.

Для лучей с другими длинами волн эти газы прозрачны. Когда луч встречает на своем пути слой газа, способного к поглощению луча с данной длиной волны, то этот луч частично поглощается, частично проходит через толщу газа и выходит с другой стороны слоя с интенсивностью излучения меньшей, чем при входе. Слой газа очень большой толщины может практически поглотить этот луч целиком.

Кроме того, поглощательная способность газа зависит от его температуры и числа молекул, т.е. парциального давления этого газа.

Излучение и поглощение в газах происходит по всему объему. Коэффициент поглощения газа может быть определен из зависимости:

А_λ = f (Т_г, р, s),

Толщина слоя газа s зависит от формы тела, в котором он находится и может быть определена по табличным значениям (например, табл. 29-2, стр. 436).

Давление продуктов сгорания чаще всего принимают равным 1 бар, поэтому парциальное давление трехатомных газов в смеси определяют по уравнениям: , ,

r – объемная доля газа.

Средняя температура стенки канала, в котором находится газ, рассчитывается по уравнению:

(11.51)

где Т'_ст – температура стенки канала у входа газа;

Т"_ст – температура стенки канала у выхода газа.

Средняя температура газа определяется по формуле:

, (11.52)

где Т'_г – температура газа у входа в канал;

Т"_г – температура газа у выхода из канала.

В формуле (11.52) знак «+» берется в случае охлаждения газа, а знак «-» - в случае нагревании газа в канале.