Buxoro davlat universiteti texnologik va professional

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ РАДИАЦИОННЫХ 
ХАРАКТЕРИСТИК ПРИЕМНИКОВ СОЛНЕЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 
Ў.Ф. Тўраева 
Кандидат технических наук, доцент, БГУ 
Ш. Тилавов 
Студент 3 курса по направления технологические обучение 
Обзор методов измерения интегральных радиационных характеристик 
материалов, проведенный в статьях показывает, что имеются следующие 
задачи для создания упрощенных методов измерения [1-2]. 
Так в широко используемом «радиационном методе» необходимо 
измерение трех параметров – температуры и плотности потока излучения, а 
также конвективных теплопотерь (при исключении конвективных 
теплопотерь, как видно необходимо измерение двух величин). Для 
исключения конвективных теплопотерь и необходимости измерения потока 
излучения в работах [3-4] была предложена упрощенная нестационарная 
методика определения интегральной излучательной способности (

T
). Где 
предлагалось исключение конвективных теплопотерь за счет проведения 
эксперимента одновременного с двумя образцами – один с известной 

T
, 
второй рабочий. Обе методики были основаны на том, что при одинаковых 
температурах и для одинаковых перепадов температур оба образца имеют 
одинаковые конвективные теплопотери. Однако, как известно для 
нестационарных методов необходимы образцы с одинаковыми размерами и с 
известными теплофизическими характеристиками (теплоемкость, масса), при 
этом также необходимо измерять время. Оба эти методы были предложены, 
но не были реализованы, не была проведена и оценка погрешности этих 
методов. 
Анализ показал, что возможно развитие предложенных выше методов 
и разработка на этой основе стационарного метода – измерение 
излучательной способности по равновесным температурам. Схема нашего 
стационарного метода приведена на рис.1. Его особенность заключается в 
следующем. Берутся две тонкие плоские пластины, из одного рабочего 
материала толщиной порядка 1-5мм и одна из них покрывается сажей. Эти 

---

272 
образцы, рабочий и «черный» нагреваются с помощью источника излучения. 
Измеряются равновесные температуры образцов. Далее, учитывая, что 
перепады температур в образцах малы, меньше 0.1градуса, а также 
пренебрегая теплопотерями через боковые стороны пластин и теплопотери 
через опорные ножки можем записать следующие уравнения баланса. 
2
*

1*

*
Т
4
+2
*
α
К1*
(Т-Т
0
) = α
1*
Е
С 
+ 2
*

1*

*
Т
П
4
(1) 
2
*

2*

*
Т
а
4
+2
*
α
К2*
(Т
а
-Т
0
) = α
2*
Е
С
+ 2
*

1*

*
Т
П
4
(2) 
Рис. 1. Схема определения 

T
по равновесным температурам. 
При температурах источника близких к температурам нагрева можно 
также считать, что 
α
1
= 

1
и α
2
= 

2 
(3) 
В этих уравнениях известны температуры образца и «АЧТ», 
температуры стен (измеряются), температура окружающего воздуха, 
измеряется и плотность падающего излучения E, а неизвестными являются 
коэффициенты конвективной теплоотдачи α
К1
, α
К2
. 
Т.е. из уравнения (2) мы определяем коэффициент конвективной 
теплоотдачи α
К2
. Найдем связь между α
К2 
и α
К1
. В общем, характер 
конвективной теплоотдачи на обоих образцах одинаков (одинаковые 
условия), поэтому различия между ними обусловлены различием в 
температурах рабочего образца и «АЧТ». Зависимость коэффициента 
конвективной теплоотдачи от температуры для плоских пластин, 
охлаждаемых сверху, приведена на рис.2. 

---

273 
40 50 60 70 80 90 100 110
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5


T, 
о
С
t
воздуха
= 25
o
C
Рис.2. Зависимость коэффициента естественной конвективной
теплоотдачи от температуры плоской пластины охлаждаемой сверху. 
Как показали предварительные эксперименты различие между 
температурами рабочего образца и «АЧТ» находится на уровне 10-15
0
, при 
этом как следует из рис.2. различие между α
К2 
и α
К1
не превышает 5%. Т.е. 
можно принять, что α
К1 
= α
К2
. Тогда определяя α
К2 
из (2) и подставляя вместо 
α
К1
из (1) определяем излучательную способность образца. Отметим, что в 
случае вынужденной конвекции коэффициент теплоотдачи не зависит от 
температуры образцов, а зависит только от температуры окружающего 
воздуха. 
Оценим основные составляющие относительной погрешности метода 

. Они складываются из следующих случайных погрешностей:
Погрешность допущения о малости теплопотерь с боковой 
поверхности - 

S
= 100% 
*
(S
Б
/(2
*
S) = 100%, которая при r
S
= 30мм и h = 2мм 
равна 

S
= 100% (h /r
S
) = 100
*
0.033 = 3.3%; 
Погрешность определение температур образца и «АЧТ» термопарами – 

TO
= 100% 
*
(0.5/90) = 0.6%; 
Погрешность определения плотности падающего потока –

ПАД
5% (по 
паспорту); 
Погрешность определение температура окружающего воздуха - 

В
= 
100% *(0.2/25) = 0.8%; 
Погрешность допущения, что α
К1
= α
К2
составляет в случае 
естественной конвекции –

αК
= 5%, в случае вынужденной конвекции 

αК
= 
0%; 
Погрешность определения температуры «стен» - 

CТ
= 100%
*
(0.5/30) – 1.7%; 
Суммарную относительную погрешность 

будем определять по 
формуле [5].

= (

S
2
+ 

TO
2
+

TАЧТ
2
+

ПАД
2
+

В
2
+

αК
2
+

CТ
2
)
0.5 
= 8% (4) 
Следовательно, практически для всех тел можно определить 
интегральную излучательную способность и параметр селективности к 

---

274 
солнечному излучению по её равновесной температуре, причем, так как 
равновесные температуры серого и черного тела одинаковы, то в качестве 
серого тела можно использовать зачерненный рабочий образец.