Wärmeübertragung durch Strahlung 3

Inhaltsangabe1 Grundlagen der Strahlung in absorbierenden, emittierenden und streuenden Medien.- 1.1 Einführung.- 1.2 Größen, Größensymbole, SI-Einheiten.- 1.3 Physikalische Mechanismen der Absorption, Emission und Streuung.- 1.3.1 Absorption und Emission.- 1.3.2 Streuung von Energie.- 1.3.3 Lumineszenz.- 1.4 Charakteristische Eigenschaften der Strahldichte.- 1.5 Schwächung der Strahlungsenergie durch Absorption und Streuung.- 1.5.1 Extinktionskoeffizient.- 1.5.2 Mittlere Eindringtiefe der Strahlung.- 1.5.3 Optische Dicke.- 1.5.4 Absorptionskoeffizient.- 1.5.5 Wahrer Absorptionskoeffizient.- 1.5.6 Streukoeffizient.- 1.6 Emission von Energie.- 1.7 Einfallende Streustrahlung.- 1.7.1 Phasenfunktion.- 1.7.2 Erhöhung der Strahldichte durch einfallende Streustrahlung.- 1.8 Eigenschaften technischer Gase.- 1.8.1 Absorptionsgrad eines Mediums gleichförmiger Temperatur.- 1.8.2 Emissionsgrad eines Mediums gleichförmiger Temperatur.- 1.8.3 Transmissionsgrad eines Mediums gleichförmiger Temperatur.- 1.9 Postulat vom lokalen thermodynamischen Gleichgewicht.- Aufgaben.- 2 Gleichungen für die Energieübertragung in absorbierenden, emittierenden und streuenden Medien.- 2.1 Einführung.- 2.2 Größen, Größensymbole, SI-Einheiten.- 2.3 Transportgleichung.- 2.3.1 Ableitung.- 2.3.2 Integration mit Hilfe eines integrierenden Faktors.- 2.3.3 Strahlungsflußdichtevektor.- 2.4 Energieerhaltung innerhalb eines Mediums.- 2.4.1 Allgemeine Energieerhaltung unter Berücksichtigung von Wärmeleitung und Konvektion.- 2.4.2 Divergenz der Strahlungsflußdichte für Absorption (ohne Streuung).- 2.4.3 Strahlungsgleichgewicht.- 2.4.4 Mittlere Absorptionskoeffizienten.- 2.4.5 Divergenz der Strahlungsflußdichte einschließlich Streuung.- 2.5 Wärmeübertragung und Wärmestromdichten an ebenen Schichten.- 2.5.1 Transportgleichung.- 2.5.2 Strahlungsflußdichte.- 2.5.3 Divergenz der Strahlungsflußdichte.- 2.5.4 Gleichung für die Quellenfunktion.- 2.5.5 Anisotrope Streuung, die unabhängig vom Einfallswinkel ist.- 2.5.6 Isotope Streuung.- 2.5.7 Diffuse Grenzflächen.- 2.6 Graues Medium mit isotroper Streuung.- 2.7 Graues Medium im Strahlungsgleichgewicht.- 2.7.1 Absorbierendes Medium im Strahlungsgleichgewicht mit oder ohne Streuung.- 2.7.2 Streuendes Medium im Strahlungsgleichgewicht ohne Absorption.- 2.7.3 Graues Medium zwischen diffusen grauen Grenzflächen im Strahlungsgleichgewicht.- 2.7.4 Lösung für ein graues Medium zwischen schwarzen oder diffusen grauen Wänden für Strahlungsgleichgewicht und bei bekannten Temperaturen.- Aufgaben.- 3 Näherungslösungen der Gleichungen für die Strahlungsübertragung.- 3.1 Einführung.- 3.2 Größen, Größensymbole, SI-Einheiten.- 3.3 Näherungslösungen durch Vernachlässigung von Termen in der Transportgleichung.- 3.3.1 Näherung für transparentes Gas.- 3.3.2 Näherung unter der Annahme eines emittierenden Gases (Emissionsnäherung).- 3.3.3 Näherung für ein kaltes Medium mit geringer Streuung.- 3.4 Strahlungsaustausch zwischen parallelen Platten im Grenzfall des optisch dünnen Mediums.- 3.5 Diffusionsnäherung.- 3.5.1 Vereinfachte Ableitung der Diffusionsgleichung.- 3.5.2 Allgemeine Strahlungsdiffusionsgleichung in einem absorbierenden und emittierenden Medium.- 3.5.3 Anwendung der Diffusionsgleichung.- 3.5.4 Abschließende Bemerkungen zur Diffusionsmethode.- 3.6 Weitere Näherungsmethoden.- Aufgaben.- 4 Mikroskopische Grundlagen der Gaseigenschaften.- 4.1 Einführung.- 4.2 Größen, Größensymbole, SI-Einheiten.- 4.3 Absorptionseigenschaften von Gasen.- 4.3.1 Spektrallinienverbreiterung.- 4.3.2 Absorption oder Emission durch eine Spektrallinie.- 4.3.3 Absorption durch Übergänge in das Kontinuum.- 4.3.4 Bandenabsorption.- Aufgaben.- 5 Gasstrahlung in Umhüllungen für technische Anwendungen.- 5.1 Einführung.- 5.2 Größen, Größensymbole, SI-Einheiten.- 5.3 Netto-Strahlungsmethode für Umhüllungen, in denen sich isothermes Gas befindet, Spektralbeziehungen.- 5.3.1 Definitionen der spektralen Transmissions- und Absorptionsfaktoren.- 5.3.2 Gleichungen der Theorie für Umhüllungen.- 5