Характеристики теплового излучения

Отчёт по лабораторной работе №1

По дисциплине: Безопасность жизнедеятельности

Тема:«Измерение параметров теплового излучения и оценка эффективности защиты»

Выполнил: студент гр. Эп-08 ____________ / Валявин А.Ю. /

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

Проверил: ____________ /Смирнякова В.В. /

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

Цель работы - ознакомление с тепловым (инфракрасным) излучением (ИКИ), действием его на человека, нормированием и методами защиты.

Теоретические сведения

Характеристики теплового излучения.

Лучистый теплообмен между гелями представляет собой процесс распространения внутренней энергии, которая излучается в виде электромагнитных волн. Все электромагнитные излучения имеют одинаковую природу и отличаются только длиной волны. Видимое и инфракрасное излучения называют тепловым или лучистым.

Теплота температурой Т>0 К является источником электромагнитного излучения. Это излучение осуществляется за счет преобразования энергии теплового движения частиц тела в энергию излучения. Часть этого интегрального излучения с длиной волн при облучении любого тела вызывает тепловой эффект и носит название ИКИ. На долю ИКИ производственных помещений приходится до 70% выделяемой теплоты.

Притемпературах до 500°С с нагретой поверхности излучаются тепловые (инфракрасные) лучи, а при более высокой температуре наряду с возрастанием инфракрасных лучей появляются видимые световые и ультрафиолетовые лучи. Распределение лучистой энергии по спектру вычисляется по закону перемещения максимального излучения Вина в зависимости от температуры поверхности источника Т и оптических свойств материала (степени черноты и качества отделки поверхности). Длина волны лучистого потока () с максимальной энергией теплового излучения для абсолютно черного тела определяется по формуле: , где Т-температура. °К; С- постоянная величина (С=2880 / К).

Воздух прозрачен (диатермичен) для теплового излучения, поэтому при прохождении лучистой теплоты его температура не повышается. ИКИ поглощается предметами, нагревая их. Последние, соприкасаясь с воздухом, нагревая его. ИКИ является одной из составляющих микроклимата рабочих зон производственных помещений.

Энергия теплового излучения может быть определена по формуле:

,

где Q - энергия теплового излучения, Вт/м ; F- площадь излучающей поверхности, м²; Т - температура излучающей поверхности, °К; L-расстояние от излучающей поверхности до объекта, м.

Из формулы следует, что количество лучистого тепла, поглощаемого телом человека, зависит от температуры источника излучения, площади излучающей поверхности, от квадрата расстояния между излучающей поверхностью и телом человека.

Теловой обмен организма человека с окружающей средой заключается во взаимосвязи между образованием тепла (термогенезом) в результате жизнедеятельности организма и отдачей им этого тепла во внешнюю среду. Отдача тепла осуществляется, в основном тремя способами: конвекцией, излучением и испарением.

В производственных помещениях со значительными избытками явной теплоты (более 23,3 ) большинство технологических процессов протекает при температурах, значительно превышающих температуру окружающей среды. В результате рабочие, находясь вблизи расплавленного или нагретого металла, пламени, горячих поверхностей и т.п., повергаются действию теплоты, излучаемой этими источниками. Источники лучистой энергии в зависимости от температуры поверхности можно разделить на четыре группы.

1. Источники с температурой поверхности до 500°С. Это паропроводы, сушильные агрегаты, наружные поверхности печей и др. В спектре излучения этих источников содержатся в основном инфракрасные лучи с длиной волны .

2. Источники с температурой поверхности от 500 до 1300 °С. Это открытые проемы нагревательных печей, открытое пламя, нагретые слитки, заготовки, расплавленный чугун, бронза. В спектре излучения этих источников длины волн ИКИ с максимальной энергией находятся в пределах .

3. Источники с температурой поверхности от 1300 до 1800°С. Это расплавленная сталь, открытые проемы плавильных печей и др. спектр излучения содержит инфракрасные лучи и видимые лучи.

4. Источники излучения с температурой поверхности свыше 1800 ° С. Это дуговые печи, сварочные аппараты. Спектр излучения таких источников содержит все длины волн лучистой энергии.

Интегральная изучающая способность абсолютно черного тела определяется законом Стефана-Больцмана: , где I-интенсивность излучения, Вт/м ; - универсальная постоянная Стефана-Больцмана.