Исследование излучательной способности материалов, применяемых в энерготехнологических агрегатах

• Автор: Галяутдинов, Азат Расихович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 109 с. : ил

Оглавление
Введение

1 Состояние проблемы и постановка задач исследования

1.1 .Излучательная способность металлов

1.2. Излучательная способность огнеупорных материалов

Выводы

2.Методики и оборудование для исследования излучательной способности материалов

2.1 .Экспериментальная методика и установка для исследования направленной интегральной излучательной способности
2.2. Экспериментальная методика и установка для исследования спектральной излучательной способности

2.3. Расчет погрешностей экспериментов

Выводы
3. Результаты исследования излучательной способности углеродистых сталей
3.1 Влияние шероховатости поверхности
3.2.Влияние температуры нагрева на излучательную
способность углеродистых сталей
3.3.Влияние скорости нагрева на излучательную
способность углеродистых сталей
Выводы
4. Результаты исследования излучательной способности легированных сталей и сплавов
4.1 Влияние температуры нагрева
4.2.Спектральная излучательная способность

легированных сталей и сплавов
4.3. Излучательная способность легированных и углеродистых
сталей и сплавов в зависимости от продолжительности нагрева
Выводы
5. Излучательная способность материалов, применяемых для футеровки газоходов и топок
5.1.Исходные характеристики образцов огнеупорных материалов
5.2. Излучательная способность алюмосиликатных огнеупоров
5.3. Излучательная способность магнезитохромитовых огнеупоров..
Выводы
Заключение
Литература
Приложение

Введение
В топках котлов, в печах металлургической, нефтехимической, металлоорабатывающей промышленности и в других высокотемпературных промышленных агрегатах теплообмен излучением является основным.
Для повышения точности расчетов лучистого теплообмена в энерготехнологических агрегатах требуются новые данные по излуча-тельным свойствам материалов применяемых в этих агрегатах.
Имеющиеся в научной и справочной литературе данные по нзлучательным свойствам материалов различных авторов имеют между собой большие расхождения, не содержат количественного описания состояния излучающей поверхности [1-12].
Причиной этого является то, что при измерениях и при представлении результатов экспериментов не учитывалась вся совокупность факторов, влияющих на излучательную способность материалов. Поэтому детальное исследование влияния различных параметров на излучательную способность материалов является актуальным.
В настоящей диссертации исследовано влияние различных параметров состояний поверхности, температуры, химического состава, скорости нагрева на интегральную и спектральную излучательную способность конструкционных материалов.
Работа выполнена при финансовой поддержке МОРФ в рамках программы научных исследований на 2001-2002 гг. по разделу теплоэнергетика (грант № Т00-1.2-3226).

В, С, С2 - обратный тепловой поток, постоянная приемника и аппаратные функции в 1-м и 2-м каналах.
Из принципа работы двухлучевого спектрофотометра известно, что в каждый момент времени лучистые потоки, падающие на приемник излучения, уравниваются в обоих каналах при помощи фотометрического клина: ВС] = Ц^ВСг, где 29к - доля пропускания излучения при помощи фотометрического клина.
Для пропускания Вк, отражения Як и поглощения Лк можно записать Ок+Ик+Лк=1. Учитывая, что /)к=е,с, из равенства потоков в 1-м и 2-м каналах получаем:
Ок[Е°(7<))ГзВф.1+Ез£Й(Вф)+£ф-2]+Ек£0(7’ф)-й1сЕк£0(Гф)=
=Е(3>з£°(7)+Ез£ф4+£зАгф)+£'ф.2. (3)
С погрешностью +0,5 % (при 7Н000 К) можно записать ДсЕ°(7°) В?(7°)=е(Т) £?(!), откуда е(7)= £)ке0(Т°) £°(7°)/ £°(7).
Окончательно получаем
Б(Г)=[(ехр(с2Л,7)-1 У(ещ>(с2/ХТ°)-1 (4)
где с2 - вторая константа излучения Планка, X - длина волны. Эффективная степень черноты используемой трубчатой модели абсолютно черного тела составляет е = 0,99.
Плотность фонового излучения представляет собой рассеянный от посторонних источников и от нагревательной печи тепловой поток, не относящийся к излучательной способности непосредственно самого образца.
Таким образом, формула (4) позволяет определять спектральную излучательную способность материалов ъ(Х,Т) на основе показаний спектрофотометра Пк для зарегистрированной длины волны X и измеренных на момент записи спектра значений температуры поверхности образца Т и температуры излучающей полости абсолютно черного тела 1°.