Расчёты излучательной способности и степени черноты газа

Строго говоря, е_г и его поглощательная способность не совпадают, т. е. е_г≠А_г.

Т. к. поглощательная способность определяется не только свойствами газа, но и свойствами падающего на поверхность газового слоя излучения. Это происходит потому, что газ является средой излучающей и поглощающей селективно, и поэтому он не может вести себя как серое тело.

Если учесть, что интегральная степень черноты газа (е_г) однозначно определяется его температурой и спектральными коэффициентами поглощения А_л, так и поглощательная способность А_г зависит от температуры и произведения парциальных давлений поглощающего компонента (или компонентов). При обычных современных инженерных расчётах е_г= А_г, т. е. мы имеем дело с серым газом.

На основании экспериментальных данных строят графики:

ε(СО₂)_max=0.25;

ε(SO₂)_max=0.45;

ε(Н₂О)_max=0.70.

Из такого графика определяют значение ε (Н₂О), который нужно умножить на поправочный коэффициент η, определяемый из вспомогательного графика.

.

Он учитывает тот факт, что влияние парциального давления у Н₂О на излучательную способность больше, чем влияние l_эфф..

Интегральная степень черноты смеси газов определяется по формуле:

,

.

Если в объёме находятся только СО₂ и Н₂О, то степень черноты:

.

Строго говоря, в эту формулу нужно вводить поправку Δε и

.

Δε – учитывает положение 1 и 3 полос излучения СО₂ и Н₂О при их совместном пребывании в излучающем объёме.

При обычных соотношениях компонентов, которые имеются в печных газах, эта поправка Δε составляет от 2 до 4 %. Но эту поправку учитывают обязательно при больших значениях произведения p₀*l_эфф. (p₀ – общее давление газа в объёме). l_эфф. рассчитывают по формуле Невского:

,где V – объём рабочего пространства печи; F – поверхность всех стенок, ограничивающих объём; β – коэффициент эффективности газового излучения (эмпирический коэффициент от 0,7 до 0,9). Если β =0,9, то l_эфф =3,6*V/F.

Лекция 10