ISO 9288:1989 断熱—輻射による熱伝達—物理的な量と定義 | ページ 9

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

6 熱放射を受ける不透明または半透明の表面に関する用語

波長 A の放射エネルギーが立体角Ωの内側の方向に沿って物質表面に当たるとき

  • 全入射放射の一部ϱΩλが反射されます。
  • αΩλの一部は材料内部に吸収されます。他の
  • ττΩλの一部が送信される場合があります。

3 つの項αΩλΩλτΩλは次の関係に従います。

αΩλ+ ϱΩλ+τΩλ=1

同様の関係は、スペクトル項、方向項、全半球項についても記述できます。スペクトル項と総項は、等方性放射と入射放射を意味します。

黒体の場合、 α = 1

不透明体の場合、 τ = 0

α= αλ;ϱ=ϱλ ;灰色体の場合、 τ=τλ

α= αΩλ;ϱ= ϱΩλ;等方性または拡散灰色体の場合、 τ = τΩλ

与えられた方向と波長の放射に対して、すべての場合で

αΩλ ( T ) = εΩλ ( T )

キルヒホッフの法則の式: 表面が放出または受信する放射の各波長および伝播方向ごとに、特定の温度で、スペクトル方向の放射率と吸収率は等しくなります。

キルヒホッフの法則は、単色半球項にも適用されます。

ελ ( T ) =αλT)

しかし、一般に、この関係は、物体が放出および吸収する放射線の総量に拡張することはできません。したがって、 ε = αと書くことはできません。ただし、灰色および黒体の場合、および/または入射放射のスペクトル分布が、対象となる表面と同じ温度の黒体のスペクトル分布と同一である場合を除きます。

6.1

総放射照度

E

平方メートル

このサーフェスの面積で割ったサーフェスが受け取る放射熱流量:

うーん

注記1:Eは、受熱面の各点における放射熱流量の面密度です。半球の総量です。

6.2

分光放射照度

E_

w/m 3

W/(m 2・μm)

放射照度を波長λを中心としたスペクトル間隔で割った値:

うーん

6.3

完全にラジオシティ

J

平方メートル

不透明な表面によって放出および反射される放射熱の流量を表面の面積で割った値:

うーん

注記 1:Jは、表面の放射と反射の結果としての、不透明な表面の各点における放射熱流速の面密度です。

6.4

スペクトル放射線

J_

w/m 3

W/(m 2・μm)

全ラジオシティを波長λを中心としたスペクトル間隔で割った値:

6.5

全吸収

a

表面によって吸収される輻射熱流量Φaを、入射輻射熱流量Φiで割った値:

6.6

全反射率

ϱ

表面によって吸収される輻射熱流量Φrを入射輻射熱流量Φiで割った値:

6.7

全反射率

τ

表面によって吸収される輻射熱流量Φtを入射輻射熱流量Φiで割った値:

6.8

スペクトル吸光度:

αλ__

入射放射が等方性であると仮定して、表面によって反射されるスペクトル放射熱流量Φλaを入射スペクトル放射熱流量で割った値:

6.9

分光反射率

ϱλ_

入射放射が等方性であると仮定して、表面によって反射されるスペクトル放射熱流量Φλrを入射スペクトル放射熱流量で割った値:

6.10

分光反射率

τλ_

入射放射が等方性であると仮定して、表面によって反射されるスペクトル放射熱流量Φλtを入射スペクトル放射熱流量で割った値:

6.11

スペクトル指向性吸光度

αΩλ_

表面によって吸収される分光放射輝度LΩλaを分光方向入射放射輝度LΩλiで割った値:

6.12

分光方向反射率

εΩλ_

表面によって方向ΩLΩ'λrに反射されたスペクトル放射輝度をスペクトル方向入射放射輝度LΩλiで割った値:

注記 1:反射は、拡散反射または鏡面反射のいずれかです。

6.13

分光方向透過率

τΩλ_

面をΩ'方向に透過する分光放射輝度LΩ,λtを分光入射放射輝度LΩλiで割った値:

注記1透過は一方向または拡散のいずれかである。

6 Terms related to opaque or semi-transparent surfaces receiving a thermal radiation

When radiant energy of a wavelength A strikes a material surface along a direction inside the solid angle Ω

  • a part ϱΩλ of the total incident radiation is reflected;
  • a part αΩλ is absorbed inside the material; and
  • a part ττΩλ may be transmitted.

The three terms αΩλ , Ωλ , τΩλ follow the relationship

αΩλ + ϱΩλ + τΩλ = 1

Similar relations can be written for spectral, directional and total hemispherical terms. Spectral and total terms imply isotropic and incident radiation.

α = 1 for the black body

τ = 0 for opaque bodies

α = αλ ; ϱ = ϱλ ; τ = τλ for grey bodies

α = αΩλ ; ϱ = ϱΩλ ; τ = τΩλ for isotropic or diffuse grey bodies.

For a radiation of given direction and wavelength, we have in all cases

αΩλ (T) = εΩλ (T)

expression of the Kirchhoff law: for each wavelength and each direction of propagation of the radiation emitted or received by a surface, at a given temperature, the spectral directional emissivity and absorbtivity are equal.

The Kirchhoff law holds also for monochromatic hemispherical terms:

ελ (T) = αλ (T)

but generally this relation cannot be extended to the total radiation emitted and absorbed by a body. Thus, it is not possible to write ε = α, except for grey and black bodies and/or in the case where the spectral distribution of the incident radiation is identical to the one of the black body at the same temperature as the considered surface.

6.1

total irradiance

E

W/m2

Radiant heat flow rate received by a surface divided by the area of this surface:

ou

Note 1 to entry:E is the areal density of the radiant heat flow rate in each point of a receiving surface. It is a total hemispherical quantity.

6.2

spectral irradiance

Eλ

W/m3

W/(m2·μm)

Irradiance divided by spectral interval centred on the wavelength λ:

ou

6.3

total radiosity

J

W/m2

Radiant heat flow rate emitted and reflected by an opaque surface divided by the area of the surface:

ou

Note 1 to entry:J is the areal density of radiant heat flow rate in each point of an opaque surface as a result of the emission and the reflection of the surface.

6.4

spectral radioslty

Jλ

W/m3

W/(m2·μm)

Total radiosity divided by the spectral interval centred on the wavelength λ:

6.5

total absorptance

α

Radiant heat flow rate absorbed by a surface, Φa, divided by the incident radiant heat flow rate, Φi:

6.6

total reflectance

ϱ

Radiant heat flow rate absorbed by a surface, Φr, divided by the incident radiant heat flow rate, Φi:

6.7

total reflectance

τ

Radiant heat flow rate absorbed by a surface, Φt, divided by the incident radiant heat flow rate, Φi:

6.8

spectral absorptance:

αλ

Spectral radiant heat flow rate reflected by a surface Φλa , divided by the incident spectral radiant heat flow rate, assuming that the incident radiation is isotropic:

6.9

spectral reflectance

ϱλ

Spectral radiant heat flow rate reflected by a surface Φλr , divided by the incident spectral radiant heat flow rate, assuming that the incident radiation is isotropic:

6.10

spectral reflectance

τλ

Spectral radiant heat flow rate reflected by a surface Φλt , divided by the incident spectral radiant heat flow rate, assuming that the incident radiation is isotropic:

6.11

spectral directional absorptance

αΩλ

Spectral radiance absorbed by a surface, LΩλa, divided by the spectral directional incident radiance, LΩλi:

6.12

spectral directional reflectance

ϱΩλ

Spectral radiance reflected by a surface in the direction ΩLΩ'λr, divided by the spectral directional incident radiance, LΩλi:

Note 1 to entry: The reflection can be either diffuse or specular.

6.13

spectral directional transmittance

τΩλ

Spectral radiance transmitted by a surface in the direction Ω', LΩ,λt, divided by the spectral incident radiance, LΩλi:

Note 1 to entry: The transmission can be either unidirectional or diffuse.