Рис. 4. Зависимости температур
T
1
(
1
) и
T
max
(
2
) от интегрального коэффици-
ента поглощения материала оболочки-фильтра
Рис. 5. Зависимость плотно-
сти потока излучения, погло-
щенного фильтром на участке
0
< x
≤
x
max
, от интегрального
коэффициента поглощения
прозрачности имеет место ее рост до
значения
T
max
= 329
◦
C при
ˉ
k
≈
1
,
мм
−
1
.
Это сравнительно небольшая температу-
ра по сравнению с допустимым значени-
ем
T
доп
≈
1200
◦
C для кварцевого стекла.
При дальнейшем увеличении коэффици-
ента поглощения
ˉ
k
происходит снижение
T
max
и при
ˉ
k
→ ∞
T
max
→
T
1
= 74
,
3
◦
C.
Такой характер изменения температуры
T
max
при монотонно возрастающем ко-
личестве поглощенной энергии излуче-
ния (рис. 5) обусловлен тем, что при уве-
личении коэффициента поглощения про-
исходит смещение координаты максиму-
ма температуры к внутренней интенсив-
но охлаждаемой поверхности фильтра
(формула (6)) и при
ˉ
k
→ ∞
максималь-
ная температура достигается на поверхности
x
= 0
, чему способстует
уменьшение термического сопротивления участка стенки между
x
= 0
и
x
max
(
T
max
)
.
C увеличением коэффициента поглощения энергия излучения, по-
глощаемая на этом участке (
q
1
, см. рис. 5) стремится к значению энер-
гии, поглощаемой непрозрачной стенкой, и лишь малая ее доля
q
2
отводится от внешней поверхности в окружающую среду путем кон-
векции.
Проведенный анализ теплового режима оболочки водоохлаждае-
мого ГИИ, выполняющей и роль фильтра излучения, показывает, что
ее температурное состояние не является ограничением для коррекции
спектра излучения в целях наилучшего соответствия спектру излуче-
ния Солнца.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
31
1,2,3,4,5,6,7,8,9 11