Эффективная степень черноты

Для плоского слоя неизотермической двухфазной среды, ограниченного поверхностями с одинаковыми оптическими свойствами, важными характеристиками являются эффективная степень черноты ε эф и критерий Шустера Sс.

При S c =0 с увеличением оптической толщины τ 0 эффективная степень черноты ε_э ф быстро стремится к асимптотическому значению

ε_э ф =1. В области значений S_c=0,3-0,5, характерной для запыленных рабочих сред энерготехнологических агрегатов, уже при τ 0 =1,5-2 эффективная степень черноты ε_э ф достигает значений около 0,9. При τ₀>2 дальнейшее увеличение τ 0 не вызывает существенного роста величины ε эф . В целом влияние критерия Шустера S_c на ε_э ф неравномерно.

В области оптических толщин τ 0 =0-2 при τ ц =0,5 τ 0 изменение критерия Шустера S c от 0 до 0,6 уменьшает эффективную степень черноты ε эф в среднем на 20 %. Увеличение критерия Шустера S c с 0,3 до 0,5, т.е. на 67%, при τ 0 =5-20 и τ ц =0 сопровождается уменьшением ε эф на 26%.

Для неизотермической среды с резко выраженными рассеивающими свойствами ε_э ф очень сильно зависит от величины критерия Шустера S_c. Так, рост критерия Шустера S c от 0,8 до 0,95, т.е. на 19%, при τ 0 =5-20 и τ_ц=0 снижает ε_э ф на 26%. Увеличение полки центрального изотермического ядра τ ц от 0,5 τ 0 до 0,9 τ 0 относительно слабо сказывается на изменении величины эффективной степени черноты ε эф .

Влияние степени черноты ограничивающих поверхностей (стенок) ε ст заметно сказывается на величине ε эф лишь при относительно небольших оптических толщинах τ₀<1,5. При оптической толщине τ₀=0,5, τ_ц=0, S_c=0 возрастание степени черноты ограничивающих стенок ε_ст с 0,40 до 0,75, т.е. на 88%, приводит к понижению эффективной степени черноты неизотермического слоя ε эф с 0,83 до 0,71, т.е. на 15% (рис. 1).

Рис. 1. Полусферическая эффективная степень черноты плоского слоя неизотермической двухфазной среды