Излучение. Любое нагретое тело в той или иной степени излучает или поглощает тепло

Любое нагретое тело в той или иной степени излучает или поглощает тепло. Излучение тепловой энергии происходит в виде электромагнитных волн в диапазоне 0,3...10 мкм. Тепловое излучение может отражаться, поглощаться или пропускаться телами.

Практически все тепловое излучение, проникающее внутрь тонкого слоя твердых (1 мкм - проводники, до 1,3 мм - непроводники) и жидких тел, поглощается. Тело от нагретой поверхности которого происходит незначительной отражение тепловых лучей, называют абсолютно черным. Но это не значит, что оно должно быть черным по цвету. Шероховатая поверхность стальной детали, покрашенная белой эмалью поглощает 90% тепловых лучей и может считаться близкой к абсолютно черному телу, хотя и выглядит белой.

Величину излучаемой энергии определяют по закону Стефана-Больцмана.

Р_Л = ,

А если тело находится в какой-либо среде, то тепловой поток излучаемой энергии

Р_Л = ,

где Р_Л - лучистый тепловой поток, Вт;

С - коэффициент излучения тела, ;

Т - температура поверхности тела, К;

Т₁ - температура окружающей среды, К.

Величину e называют с т е п е н ь ч е р н о т ы. Она приводится в таблицах, причем шероховатые поверхности имеют большую величину e, чем хорошо обработанные, (так для полированного алюминия e = 0,04, а для картона -0, 93). Для абсолютно черного тела С₀ = 5,67 ; для реальных тел .

Так как тепловой поток при излучении определяется разностью четвертых степеней температур, то эффективность теплопередачи излучением возрастает при больших разностях температур.

Отвод тепла излучением в РЭС связан с установкой теплопоглощающих и теплоотражающих экранов для защиты теплочувствительных элементов от перегрева. Теплопоглощающие экраны имеют матовую оксидированную поверхность или окрашиваются масляными и эмалевыми красками. Теплоотражающие экраны имеют глянцевую поверхность светлых тонов, зеркальную или полированную. Такие экраны позволяют не только снижать местные перегревы, но и выравнивать температурное поле внутри блока.

Теплоотвод излучением актуален в вакууме. Для современных РЭС конвективный теплообмен настолько эффективнее, что излучение не учитывается.