Механічна поведінка охолоджуваних тіл з урахуванням випромінення теплової енергії

Abstract

Проаналізовано відомі підходи до опису процесів випромінення та поглинання теплової енергії в тілах з різними радіаційними властивостями. Визначено на основі теоретичних і експериментальних досліджень охолодження частково прозорої пластини та непрозорого циліндра межі застосовності цих підходів за постави задач теплопереносу. Встановлено, що за використання наближених підходів (наближення невипромінювального матеріалу та моделі зі смугою непрозорості) отримують занижені рівні температурних напружень у частково прозорому тілі за його охолодження.

Проанализированы известные подходы к описанию процессов излучения и поглощения тепловой энергии в телах с различными радиационными свойствами. На основе теоретических и экспериментальных исследований процесса охлаждения частично прозрачной пластины и непрозрачного цилиндра определены границы применимости этих подходов при постановке задач теплопереноса. Установлено, что при использовании приближенных подходов (приближение неизлучающего материала и модели с полосой непрозрачности) получают заниженные уровни температурных напряжений в частично прозрачном теле при его охлаждении.

Different approaches to description of thermal radiation and absorption in solids with various radiation properties are analyzed. The theoretical and experimental proofs of these approaches are carried out for the cases of cooling of a semi-transparent plate and an opaque cylinder. Approximate models like the model of self-radiation neglecting and the model of opaque spectral band are shown to underestimate the stress level in a semi-transparent solid under its cooling.