Теплообмен излучением в системе с адиабатной тепловой изоляцией

Рассчитаем температуру адиабатной поверхности. Напомним, что под адиабатной понимается такая поверхность, для которой результирующий поток энергии = 0. На практике это имеет место в случае идеальной тепловой изоляции тела от окружающей среды, если температура поверхности тела достигла постоянного значения и не меняется во времени.

Согласно общему определению результирующего потока можно написать:

Q ^рез =Q ^пад – Q ^эф и Q ^рез = Q ^погл – Q ^соб.

Следовательно, для адиабатной поверхности:

Q ^пад = Q ^эф и Q ^погл = Q ^соб

Так как Q ^соб =ε∙σ₀∙Т ⁴ ∙F, а Q ^погл =А∙Q ^пад и следовательно, ε∙σ₀∙Т ⁴ ∙F=А∙Q ^пад,

то температура адиабатной поверхности будет равна:

(9.10)

Для серой адиабатной поверхности А=ε и

.

(9.11)

Ранее было отмечено, что в общем случае для реальных тел интегральная поглощательная способность А зависит от спектра длин волн падающего излучения. Следовательно, согласно формуле (9.10) температура адиабатной поверхности зависит не только от величины падающего потока, но и от спектрального состава падающего потока. Для серой адиабатной поверхности температура зависит только от величины падающего потока энергии излучения.

Если величина поверхностной плотности падающего потока    одинакова для всей поверхности, то

(9.12)