Эмиссия излучения от реальных поверхностей
Закон Стефана-Больцмана для чистой скорости теплообмена за счет излучения между абсолютно черным телом и окружающей средой для реальных поверхностей должен быть повергнут изменениям. Для не абсолютно черных поверхностей спектральная интенсивность излучения не подчиняется распределению Планка и испускаемое излучение обладает предпочтительным направлением для эмиссии.
Модифицированный закон Стефана-Больцмана для не абсолютно черного тела дается отношением:
Q
радиации = e s A ( T
s
4 - T
a
4 )
где e является коэффициентом излучения испускающей поверхности, определяемый как отношение излучательной мощности такой поверхности к излучательной мощности абсолютно черного тела при одинаковой температуре. Материалам присваивается значение коэффициента излучения в пределах между 0 и 1,0. Абсолютно черное тело, следовательно, обладает коэффициентом излучения, равным 1,0, и абсолютный отражатель имеет коэффициент излучения, равный 0.
Коэффициент излучения материала является определенным свойством материала, зависящим от температуры поверхности и качества обработки поверхности. В следующей таблице перечислены значения коэффициента излучения для некоторых материалов:
Металл
|
Температура (oC)
|
Излучаемость
|
Алюминий
Шлифованный
Грубая поверхность
Окисленный
|
50-500
20-50
200
|
0.04-0.06
0.06-0.07
0.11
|
Латунь
Шлифованный
Катаный лист
Не окисленный
Окисленный
|
200
20
25
200
|
0.03
0.06
0.035
0.61
|
Бронза
Шлифованный
|
50
|
0.1
|
Углерод
Нить
Графит
Не окисленный
|
1000-1400
0-3600
100
|
0.53
0.7-0.8
0.81
|
Медь
Алитированный
Промышленный
Шлифованный
Не окисленный
Окисленный
|
100
20
50-100
100
50
|
0.26
0.07
0.02
0.02
0.6-0.7
|
Стекло
|
20-100
|
0.94-0.91
|
Литое железо
С ржавчиной
Окисленный
Не окисленный
|
25
200
100
|
0.65
0.64
0.21
|
Свинец
Окисленный
Не окисленный
|
200
200
|
0.96
0.63
|
Никель
Шлифованный
Окисленный
Не окисленный
|
200-400
200
25
|
0.05-0.1
0.37
0.045
|
Платина
Шлифованный
Не окисленный
|
200-600
25
|
0.05-0.1
0.037
|
Фарфор
|
20
|
0.92
|
Кварц
|
----
|
0.92
|
Резина
Жесткая
Мягкая
|
20
20
|
0.95
0.86
|
Кремний
|
----
|
0.92
|
Серебро
Шлифованный
Не окисленный
|
200-600
100
|
0.02-0.03
0.02
|
Сталь
Грубая поверхность
Шлифованный
Окисленный
Не окисленный
Сплавной
|
50
750-1050
200-600
100
500
|
0.95-0.98
0.52-0.56
0.8
0.08
0.35
|
Цинк
Окисленный
Не окисленный
|
200-300
300
|
0.04-0.05
0.05
|