Спектром излучения называют распределение лучистой энергии по дине волны.
.
где, Вт/м3 спектральная лучеиспускательная способность тела.
— поглощательная способность тела, равная доле падающего излучения поглощенного телом;
— отражательная способность тела, равная доле падающего излучения отраженного телом;
— пропускательная способность тела, равная доле падающего излучения проходящего через тело.
Плотность потока собственного излучения или лучеиспускательная способность тела:
или .
Эффективный тепловой поток равен:
.
Результирующий тепловой поток:
.
Основной закон излучения — закон Стефана-Больцмана:
.
где Е0 — лучеиспускательная способность абсолютно черного тела (АЧТ), Вт/м2; 0 = 5,6710−8 Вт/(м2К4) — постоянная Стефана-Больцмана; Т — температура поверхности абсолютно черного тела, К.
Тело, поглощающее всю падающую на него лучистую энергию, называю абсолютно черным телом (АЧТ). Абсолютно черных тел в природе не существует. Все реальные тела считают серыми телами. Серое тело — это тело, у которого спектр излучения подобен спектру излучения абсолютно черного тела.
Плотность потока собственного излучения (лучеиспускательная способность) серого тела:
.
где — степень черноты тела; - коэффициент излучения серого тела, Вт/(м2К4); Т — температура тела, К.
Степень черноты () — экспериментально определяемая величина, приведена в справочниках в зависимости от физических свойств тела, его температуры и шероховатости поверхности.
Степень черноты газа зависит от его состава, температуры и объема, который занимает газ. Для продуктов сгорания энергетических топлив степень черноты газа рассчитывается по формуле:
.
где — степень черноты углекислого газа; - степень черноты водяного пара; - условная степень черноты водяного пара; - поправочный коэффициент, учитывающий особенности излучения водяного пара; - степень черноты сернистого газа. Степени черноты перечисленных газов определены экспериментально и приведены в справочной литературе.
В инженерных расчетах лучистый тепловой поток от газа к стенке иногда удобно представить в виде закона теплоотдачи Ньютона:
.
где — коэффициент теплоотдачи излучением, Вт/(м2· К).
Коэффициент теплоотдачи излучением рассчитывают по формуле:
.
где — приведенная степень черноты.
