Курсовая работа: Определение температуры факела исследуемой газовой горелки

где C₁ =3,7·10^-12 вт·см² , С₂ = 1,432 см·град.

То же уравнение в функции частоты излучения имеет вид:

(14)

Из уравнения (14) следует, что при данной температуре Т излучение достигает максимума при определенной длине волны . Зависимость между температурой излучающего тела Т и длиной волны имеет вид:

(15)

Численное значение постоянной в формуле (14) равно 2892 град, откуда:

(16)

где выражается в микронах.

Отношение излучательной способности тела к его поглощательной способности при данной температуре и длине волны является для всех тел постоянной величиной; эта постоянная равна излучательной способности абсолютно черного тела.

Из формулы (16) следует, что при увеличении температуры абсолютно черного тела максимум кривой излучения смещается в сторону более коротких волн. Пользуясь формулой (16), можно определить длину волны, соответствующую максимальному излучению энергии в спектре при данной температуре абсолютно черного тела, или температуру абсолютно черного тела, если известна длина волны, соответствующая максимуму излучения.

Рис.3. Кривые распределения энергии излучения а.ч.т при различных температурах

На рис. 3 приведены кривые распределения энергии излучения абсолютно черного тела при различных температурах. По оси ординат отложены значения излучательной способности, а по оси абсцисс — длины волн в микронах.

На основе выведенных ранее закономерностей о пропорциональности излучения абсолютно черного тела четвертой степени его абсолютной температуры и о смещении максимума излучения в сторону коротких волн с увеличением температуры Вин предложил формулу для определения величины максимальной энергии излучения:

(17)

где — постоянная, равная 4,16·10^-12 вт/см^3· град⁵ .

Из формулы (17) видно, что значение максимума излучения в спектре абсолютно черного тела возрастает пропорционально пятой степени температуры.

Для определения излучательной способности в длинноволновой части спектра удобна формула:

(18)

где СК= 0,412·1012 вт·см/град.

Яркостная температура.

Под яркостной температурой понимают температуру абсолютно черного тела, при которой его спектральная интенсивность лучистости равна спектральной интенсивности лучистости исследуемого тела при той же длине волны.

По определению,

(19)

или

(20)

Поскольку в видимой области для тел, нагретых до температуры свечения, справедлив закон Вина, получим упрощенное равенство:

(21)

где - спектральное пропускание среды; - коэффициент видности, соответствующий монохроматическому фильтру, который вводится в прибор при визуальном фотометрировании яркостей.

Из уравнения (20) следует

(22)

откуда (23)

и (24)

В общем случае, когда спектральная интенсивность лучистости определяется формулой Планка:

(25)

Яркостная температура зависит от истинной температуры тела, спектральной излучательной способности и эффективной длины волны. При

яркостная температура тем больше отличается от истинной, чем меньше спектральная излучательная способность. Для абсолютно черного тела яркостная и истинная температуры совпадают.

Полагая , получим

(26)

Значительные погрешности могут вносится отраженными составляющими излучения. Погрешность, связанная с отраженным излучением, тем больше чем меньше истинная температура.

Цветовая температура.

Под цветовой температурой понимают температуру абсолютно черного тела, при которой спектральный состав его излучения одинаков со спектральным составом исследуемого излучения, т. е. отношение спектральных интенсивностей лучистости при двух заданных длинах волн одинаково.

При постоянной температуре каждое тело обладает вполне определенным распределением лучистости по длинам волн, и по форме кривой спектрального распределения можно точно установить температуру тела. В случае визуальной фотометрии можно говорить об одинаковой цветности излучения при одинаковых температурах. При изменении температуры одновременно с изменением спектрального состава изменяются и абсолютные значения спектральных интенсивностей, причем скорость их изменения р