Рис. 2. Зависимость интегральных зна-
чений поглощательной
˜
A
3
(
τ
)
(
1
) и из-
лучательной
˜
ε
3
[
T
п
,i
(
τ
)]
(
2
) способностей
поверхности молибдена от температуры
(значения
А
(Λ)
и
ε
(Λ)
для расчета инте-
гральных характеристик заимствованы
из работы [21])
Если при отражении от экра-
на и других поверхностей си-
стемы (см. рис. 1) спектр излу-
чения не изменяется, а режим
его работы остается постоян-
ным во времени, то можно при-
нять
˜
A
1
= ˜
A
2
.
В другом частном случае, ко-
гда спектр излучения изменяет-
ся в процессе работы источни-
ка, например в режиме регули-
рования мощности, из формул
(14)–(16) следует, что интеграль-
ные поглощательные способно-
сти зависят от режима работы
источника. На это обстоятельство впервые обращено внимание в ра-
боте [17], где указано на зависимость интегральной отражательной
способности (
˜
R
= 1
−
˜
A
)
от температуры нити накала
Т
н
(
τ
)
ГЛН
и рекомендовано учитывать реальное изменение спектра источни-
ка излучения при программированном нагреве объектов, имеющих
спектрально-селективные свойства.
Интегральные характеристики
˜
A
3
(
τ
)
и
˜
ε
3
[
T
п
i
(
τ
)]
зависят от тем-
пературы
T
п
,i
(
τ
)
, значение которой связано с условиями теплообмена
в системе нагревательное устройство–объект испытаний. Для иллю-
страции этого положения на рис. 2 представлены зависимости
˜
A
3
(
τ
)
и
˜
ε
3
[
T
п
i
(
τ
)]
от температуры нагреваемой поверхности.
Если условия теплообмена на тыльной стороне образца матери-
ала сохраняются неизменными, то расчет его температурного поля
с использованием интегральных характеристик (14)–(17) обеспечива-
ет его идентичность с температурным полем, полученным на основе
спектральных характеристик излучения. Это подтверждают результа-
ты расчета температурного поля, полученные двумя указанными спо-
собами (рис. 3) в момент времени
τ
= 180
с для следующих исходных
данных: толщина теплоизолированной с тыльной стороны пластины
из молибдена
h
= 5
мм; ее ширина 300 мм; плотность потока излуче-
ния на поверхности каждого из шести ГИИ
q
соб.и
k
= 450
Вт/см
2
; рас-
стояние от фронтальной поверхности до оси источников 50 мм и до
плоского экрана 100 мм; расстояние между осями ГИИ 50 мм; коэф-
фициент теплоотдачи на поверхности
α
2
= 20
Вт/(м
2
∙
K); температура
среды и начальная температура образца
Т
ср
=
Т
нач
= 293
K; излу-
чательные способности поверхности источников излучения и экрана
равны
ε
и
= 0
,
9
и
ε
эк
= 0
,
3
.
Условие (11) выполняется, а различие двух температурных зависи-
мостей составляет не более 0,4%.
40 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2007. № 4
