Мощность излучения, законы Вина, Стефана-Больцмана

Мощность (интенсивность) излучения зависит в основном от температуры излучающей поверхности, приведенной степени черноты и определяется следующей формулой

Е _обл. = 5,7 [(Т/100) ⁴ – А] ε _пр. φ₀ Cos α₀,

где: Т – температура окружающей поверхности, К;

А – эмпирический коэффициент (для кожи человека и х.б. ткани = 0,85, для сукна = 110);

ε_пр – приведенная степень черноты, учитывающая поглощение лучистого потока реальными (серыми) телами;

φ₀ – коэффициент облученности (какая часть лучистого потока теплоты от излучаемого тела попадает на тело человека);

α₀ – угол между нормалью к излучающей поверхности и направлением от центра этой поверзности к рабочемц месту.

В практических условиях излучение является интегральным, т.к. нагретые тела излучают одновременно волны различной длины. Максимальная энергия излучения соответствует волнам, длина которых определяется позакону Вина:

λ _max = 0,29 × 10³ /T

где: Т-температура излучаемого тела, К.

Потеря тепла телом человека путем излучения может ориентировочно оцениваться по закону Стефана-Больцмана:

Е = к×( Т₁⁴ - Т ₂⁴ )

где: Е- энергия ЭМИ с единицы поверхности тела в единицу времени

к- коэффициент

Т₁- абсолютная температура тела человека

Т₂- абсолютная температура окружающих поверхностей.

Интенсивность излучения выражается в Вт/м². На рабочих местах может быть различная интенсивность теплового излученя, которая может вызывать различные ощущения при:

- 0,024 Вт/м² – едва заметное ощущение

-15 Вт/м² - приятное ощущение

-70 Вт/м² - повреждающий эффект ( длина волны = 1,5 мкм).

На расстоянии 1 м интенсивность излучения может быть:

от слитков металла - 335 Вт/м²

у нагревательных печей - 11 кВт/м²

у мартеновских печей, горновых площадок - 12,8 кВт/м².