И в замкнутой полости

Эффективная плотность потока излучения. Пусть некото­рое непрозрачное тело излучает энергию, плотность потока излучения кото­рой равна Е_Т,а извне на него падает излучение с плотностью Е_пад (рис. 3.6). Часть этой энергии АЕ_пад поглощается те­лом, а остальная (1-А)Е_пад отражается.

Эффективной плотностью потока излучения называется сумма собственно­го излучения тела Е_Т и отраженной части падающего на него из­лучения: .

Теплообмен между плоскими стенками. Рассмотрим две плоские непрозрачные поверхности бесконечной протяженности из двух разнородных материалов (рис. 3.7), разделенные прозрачной средой. Пусть теплообмен между ними про­исходит лишь через излучение. Температуры этих поверхностей рав­ны соответственно T₁ и Т₂, причем пусть T₁ > Т₂.

Рис. 3.6	Рис. 3.7		Рис. 3.8

На первое тело падает (со стороны второго) поток лучистой энергии , часть которого поглощается, а остальная часть отражается от поверхности и совместно с собственным излучением первого тела составляет эффективную плотность потока его излуче­ния:

Аналогично для второго тела

Решив систему уравнений этих уравнений относительно и , найдем:

, .

Плотность теплового потока между рассматриваемыми тела­ми (при Т₁ > Т₂) равна: , т. е. .

Подставив в это выражение значения и , равные и ,

Получим .

Если вещества, из которых сделаны обе стенки, могут рассматриваться как серые, то и . Тогда, подставив вместо A соответствующие значения e , получим после преобразований

,

где

есть приведенная степень чернотыданной системы тел.

Теплообмен в замкнутой полости. Опи­санный выше метод расчета теплообмена между плоскими стенками можно применить и к теплообмену между поверхностями, находящимися в замкнутом пространстве. Если в некоторой замкнутой полости находятся два тела, площади поверхностей которых равны F₁ и F₂ (рис. 3.8), то тепловой поток между ними, как можно показать, оказывается равным ,

где

и F₁ - площадь наименьшей поверхности.

Эта же формула применима и к расчету лучистого теплообмена между двумя длинными цилиндрами, расположенными один внутри другого.