[科普中國]-黑度

簡介

發(fā)射率亦稱“黑度”、“黑率”、“輻射率”。表征物體輻射力的物理量。是實際物體的輻射力與同溫度下黑體輻射力的比值，是一個小于1的值。取決于物質(zhì)的種類、溫度、波長、方向，以及表面狀況等條件。磨光金屬表面的發(fā)射率低，而表面粗糙或氧化后則顯著提高。大多數(shù)建筑材料的發(fā)射率在0．8—0．95之間。2其值根據(jù)實驗測定。

物體分類物體可按其輻射特性分為黑體、灰體和選擇性輻射體（非灰體）三大類。其中黑體是能發(fā)射全波段的熱輻射，在相同的溫度條件下，輻射能力最大。黑體的輻射能力為斯蒂芬-玻爾茲曼定律。

在一定溫度下，將灰體的輻射能力與同溫度下黑體的輻射能力之比定義為物體的黑度，或物體的發(fā)射率，用ε表示，ε介于0~1之間。

物體表面的黑度與物體的性質(zhì)、表面狀況和溫度等因素有關(guān)，是物體本身的固有特性，與外界環(huán)境情況無關(guān)。通常物體的黑度需實驗測定。

凡是將輻射熱全部反射的物體稱為絕對白體，能全部吸收的稱為絕對黑體，能全部透過的則稱為絕對透明體或熱透體。在應(yīng)用科學中，常把吸收系數(shù)接近于1的物體近似的當作黑體。

輻射光譜曲線的形狀與黑體輻射光譜曲線的形狀相似，且單色輻射本領(lǐng)不僅小于黑體同波長的單色輻射本領(lǐng)，兩者的比例不大于1的常數(shù)，這類物質(zhì)稱之為灰體。

煙氣的黑度氣體的煙氣黑度的分級是指用一個標準的林格曼卡(Ringelmann Card)與肉眼觀測從煙囪內(nèi)排出的煙羽進行對比，由此來評價煙羽是否滿足要求的一種指標。3

19世紀末，法國科學家林格曼將煙氣黑度分為從0級(全白色)到5級(全黑色)，共六級，此即林格曼數(shù)(Ringelmann number)。

林格曼數(shù)的標準形式是由6個不同黑度的長方形小塊(14cm×21cm)組成，其中除全白、全黑分別代表煙氣黑度的0級和5級外，其余4個級別是根據(jù)黑色條格占整塊面積的百分數(shù)來確定。評價煙氣黑度的圖稱為林格曼煙氣黑度濃度圖，其6個級別稱為林格曼級。

0級——全白。

1級——黑色條格的面積占整塊面積的20%。

2級——黑色條格的面積占整塊面積的40%。

3級——黑色條格的面積占整塊面積的60%。

4級——黑色條格的面積占整塊面積的80%。

5級——全黑。

煙氣黑度的測試煙氣黑度的測試通常有對照法、測煙望遠鏡觀察和光電儀三種方式。

對照法對照法是用林格曼煙氣黑度濃度圖與煙囪排出的煙氣，按一定的要求比較測得。

測煙望遠鏡觀察測煙望遠鏡具有體積小、便于攜帶、觀察方便等特點。使用測煙望遠鏡觀察時可將煙氣與鏡片內(nèi)的黑度圖比較測定。

光電儀光電儀是一種能夠在儀器內(nèi)部標定，自動測定煙氣黑度等級的儀器。光電儀通過光學系統(tǒng)處理，把光信號變成電信號輸出，由此顯示出煙氣的黑度等級。用光電測煙儀測試比較客觀準確，但需要避免在多云、大風或雨霧天觀測。

降低煙氣黑度的辦法煙氣里可燃氣體、炭粒及炭黑含量越高，其黑度就越大。根據(jù)燃燒的原理可知，降低煙氣黑度的辦法就是使燃料在爐膛中得到完全燃燒，這樣既可以提高鍋爐的熱效率，又可以減少黑灰的產(chǎn)生，減小對環(huán)境的污染。為此，降低煙氣黑度可以從以下幾個方面進行：4

(1)選擇適宜的燃燒爐排結(jié)構(gòu)；

(2)選用分層燃燒裝置；

(3)普及工業(yè)型煤；

(4)可以采用汽化燃燒；

(5)采用水煤漿技術(shù)；

(6)提高司爐工的運行操作水平。