Визначення коефiцiэнта опромiнюваностi тiл

Лабораторна робота № 3

ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ОПРОМІНЮВАНОСТІ ТІЛ

Мета роботи – 1) Виміряти коефіцієнт опромінюваності. 2) Теоретично визначити коефіцієнт опромінюваності; 3) Порівняти виміряні і теоретичні значення коефіцієнта опромінюваності (побудувати графіки залежностей коефіцієнта від відстані та розрахувати відносні розходження виміряних і теоретичних значень).

Теоретичні основи роботи

Закон Ламберта

. (1)

d2Qφ - кількість тепла

T та ε - температура, коефіцієнт емісії

C0 = 5,67 Вт/(м2.К4) - стала

dF1 - інфінітезимальний елемент площі

φ - косинус кута для орієнтації напряму випромінювання

n - константа

dΩ - інфінітезимальний елемент просторового кута

Рисунок 1 - Ілюстрація до закону Ламберта

, (2)

Q1-2 - кількість тепла, що випромінюється між двома поверхнями або областями

εзв - зведений коефіцієнт випромінювання

T1 та T2 - температура двох поверхонь

H - товщина шару

,

r - відстань між поверхнями

Рисунок 2 - Схема променистого теплообміну між поверхнями, що довільно розташовані у просторі

F1.та F2 - диференціальні площі поверхонь

H = F1.ψ1-2 = F2.ψ2-1, (3)

ψ1-2 та ψ2-1 - кути між нормалями поверхонь

Рисунок 3 - Геометрія елементарної задачі променистого теплообміну

ψ2-1 = ψ'2-1(r/a; r/b)

r - відстань між двома поверхнями

a і b - ширина

Рисунок 4 - Можлива схема вимірювань.

а) ψ2-1 = 4 ⋅ ψ′2-1, б) ψ2-1 = 2 ⋅ ψ′2-1.

. (4)

Опис лабораторної установки

1 – актинометр

2 - рама

3 - спіраль

4 - підкладка

5 – мілівольтметр

I – термобатарея

a – холодні спаї

б – гарячі спаї

II - мілівольтметр

Рисунок 5 - Схема лабораторної установки для визначення коефіцієнта опромінюваності.

Проведення досліду

Рисунок 6 – Геометричні варіанти визначення коефіцієнта опромінювання - вимірювач знаходиться навпроти середини (а) або навпроти бокової сторони (б) випромінюючої поверхні

t1'- початкова температура

t1''- температура підкладки

t2 – температура теплосприймаючої поверхні

r - відстань

q – густина теплового потоку

Таблиця 3.1 - Результати вимірювань

№

вим.

t1',

оС

t1'',

оС

t2,

оС

r,

м

q

1

1000

250

17

0,15