С плоскопараллельными поверхностями

Излучающая система без экранов.Рассмотрим систему тел, имеющих большие размеры по сравнению с расстоянием между ними. Поверхности изотермические, причем Т₁>Т₂. Определить результирующий тепловой поток излучения.

По методу эффективных потоков излучения

. (4.1)

Эффективные потоки для каждой поверхности выразим через результирующий и собственные

,

.

При стационарном тепловом режиме . Численно это равенство объясняется, что сколько теплоты отдает первое тело, столько теплоты воспринимается вторым.

По закону Стефана-Больцмана

; .

Подставляя вышеизложенные выражения в уравнение (4.1), получим

,

где А_пр – представляет собой приведенный коэффициент поглощения,

.

С учетом этого, .

Обозначим - приведенная излучательная способность, Вт/(м²К⁴), которая характеризует интенсивность результирующего излучения для системы тел. Количественно она равна потоку результирующего излучения, отнесенному к единице поверхности рассматриваемого тела, к единице времени и к единице перепада температур в четвертых степенях между этим телом и окружающими его телами.

Полный результирующий поток

.

Теплообмен излучением при наличии экранов.Экраны устанавливаются ортогонально к направлению потока излучения и выполняются из материалов с большой отражательной способностью. В результате переизлучения результирующий тепловой поток уменьшается в соответствии с количеством установленных экранов и их оптическими свойствами.

При установке одного экрана рассматривается система, состоящая из совокупности двух систем плоскопараллельных поверхностей, где

,

.

Если принять А_1,э=А_э,2=А_1,2, кроме того для стационарного процесса , то

.

Используя найденное значение Т_э, получаем плотность потока результирующего излучения в системе при наличии одного экрана

.

Из уравнения следует, что при установке 1 экрана тепловой поток уменьшается в 2 раза.

Если рассматривать систему при наличии n экранов, то

.

Видно, что плотность потока результирующего излучения при использовании n экранов уменьшается в (n+1) раз, т.е. каждый последующий экран работает менее эффективно. Кроме того, расстояние экранов от нагретой поверхности на тепловой поток влияния не оказывает.