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1、燃烧科学与技术第7卷(2001)第4期Vol.7(2001)No.4JOURNALOFCOMBUSTIONSCIENCEANDTECHNOLOGYX水蒸汽非灰辐射光谱吸收系数董士奎,刘林华,谈和平,余其铮(哈尔滨工业大学能源学院,哈尔滨150001)摘要:辐射显著影响燃烧的化学动力学和火焰结构。火焰燃烧辐射传输问题的计算,需要考虑气体辐射的非灰特性。辐射传输方程微分方法的近似解通常以吸收系数为基本参数。基于此,研究了总压011MPa,分压010~011MPa,压力行程0101~110MPa·m,温度300~2500K水蒸汽的光谱辐射特性。
2、由Edwards指数宽波带模型进一步简化,得到了计算水蒸汽各个谱带辐射特性参数,包括谱带光谱吸收系数,谱带上、下限波数的简单模型。关键词:非灰体辐射;水蒸汽;谱带光谱吸收系数中图分类号:TK123,TN21文献标识码:A文章编号:100628740(2001)0420256205Non-grayRadiativeSpectralAbsorptionCoefficientofWaterVaporDONGShi2kui,LIULin2hua,TANHe2ping,YüQi2zheng(SchoolofEnergyScienceandEngin
3、eering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China)Abstract:Thermalradiationhasaremarkableinfluenceonchemicaldynamicsofcombustionandstructureofflamebecauseitaffectsdirectlyontemperature.Thenon2graypropertyofgasradiationmustbeconsideredwhenthera2diationenergytransportof
4、flamecombustioniscalculated.Inapproximatecalculationofradiationtransportdiffer2entialequationabsorptioncoefficientisafundamentalparameter.Basedonthis,whenthetotalpressureis0.1MPa,spectralradiativepropertiesofwatervaporareinvestigatedinagastemperaturerangeof300~2500K,apres
5、surepathlengthrangeof0.01~1.0MPa·mandpartialpressurerang0.0~0.1MPa.BysimplifyingtheEd2wardsexponentialwide2bandmodel,spectralparametersofbandsradiativeproperties(includingbandspectralab2sorptioncoefficient,upperandlowerbandlimits)areobtained.Keywords:non2grayradiation;wat
6、ervapor;bandspectralabsorptioncoefficient许多燃烧碳氢燃料的场合,如飞行器发动机尾喷传递方程解法,能避免非布格尔效应,并适用于具有散焰、锅炉炉膛、燃气轮机燃烧室、内燃机燃烧室,水蒸汽射的辐射传递问题;另一类是积分形式,用穿透率或发是一种主要的吸收发射性气态产物。随着燃气温度提射率表示气体的辐射特性,一般用谱带模型或者灰气[8]高,辐射热传递成为其中重要或主要的换热方式。因体加权和模型方法求此类物性,这是一类较早的方[1~5]此,高温气体非灰辐射传输问题日益受到重视,其法,目前传统工程中用的较多,对具
7、有散射的辐射传递中,重点之一是如何处理气体辐射的光谱选择性(即非问题及近期一些新的传递方程与前一种方法比较,适[6]灰特性)和非布格尔效应。目前气体辐射传递方程解用性较差。法中,考虑气体非灰辐射性质的有两类方式:一类是微对非灰气体辐射特性采取单一灰气体假设在大多分形式,以光谱吸收系数表示气体的辐射特性,用逐线数情况下是错误的,灰气体加权和模型比单一灰气体[7]计算法计算其物性,这类方法适用于任何一种辐射模型有了进步,它是以实验加经验的Hottel线算图为X收稿日期:2000204230;修回日期:2000210213。基金项目:国防科技预
8、研基金资助项目(99J31411HT0109)。第一作者简介:(1972-),男,博士研究生。2001年11月董士奎等:水蒸汽非灰辐射光谱吸收系数·257·基础,并能与辐射传递方程的区域法解法