Аналитический вывод Уравнения теплообмена излучением между двумя произвольно расположенными телами очень сложен и может быть решен для частных случаев.
Рисунок 6.6 Теплообмен излучением между произвольно расположенными телами
Теплообмен излучением между двумя произвольными телами рассчитывается по формуле:
. (6.43)
где 
- приведенный коэффициент излучения данной системы тел;
- угловой коэффициент излучения.
Угловой коэффициент излучения является геометрической характеристикой и зависит от размеров и формы обоих излучающих тел и их взаимного расположения.
Вычисление углового коэффициента представляет большие математические трудности даже для простейших случаев, и поэтому его определяют графическим путем.
Экраны
В различных областях техники, например в горячих цехах, в строительстве, при измерениях температуры, если следует защитить приемную часть термометра от энергии излучения и т.д., т.е. когда необходимо уменьшить передачу теплоты излучением устанавливают экраны.
Чаще всего экран представляет из себя тонкий металлический лист с большой отражательной способностью. Температуры обеих поверхностей такого экрана можно считать одинаковыми.
Рассмотрим действие экрана между двумя плоскими безграничными параллельными поверхностями с температурами Т1 и Т2, причем Т1 > Т2. Передачей теплоты конвекцией будем пренебрегать.
Допускаем, что коэффициенты излучения стенок и экрана равны между собой. Тогда приведенные коэффициенты излучения между поверхностями стенок без экрана, между первой поверхностью и экраном, экраном и второй поверхностью равны между собой.
Тепловой поток, передаваемый от первой поверхности ко второй без экрана, определится уравнением:
(6.44)
Тепловой поток, передаваемый от первой поверхности к экрану:
, (6.45)
А от экрана ко второй поверхности:
. (6.46)
При установившемся тепловом состоянии q1 = q2, поэтому:
= 
, (6.47)
Откуда:
.
Подставляя полученную температуру экрана в любое из уравнений (6.45) или (6.46), получаем:
(6.48)
Сравнивая уравнения (6.44) и (6.48), находим, что установка одного экрана при принятых условиях уменьшает теплоотдачу излучением в 2 раза.
. (.49)
Можно доказать, что установка двух экранов уменьшает теплоотдачу втрое, установка трех экранов уменьшает теплоотдачу вчетверо и т.д.
Значительный эффект уменьшения теплообмена излучением получается при применении экрана из полированного металла, тогда:
. (.50)
где Спр' – приведенный коэффициент излучения между поверхностью и экраном, Спр – приведенный коэффициент излучения между поверхностями.
Излучение газов
Излучение газообразных тел резко отличается от излучения твердых тел.
Одноатомные и двухатомные газы обладают ничтожной излучательной и поглощательной способностью – они прозрачны для тепловых лучей.
Трехатомные (СО2 и Н2О и др.) и многоатомные газы уже обладают значительной излучательной, а, следовательно, поглощательной способностью.
Излучение трех- и многоатомных газов, образующихся при сгорании топлив, имеет большое значение для работы топливосжигающего оборудования.
Спектры излучения этих газов имеют резко выраженный селективный (избирательный) характер. Они излучают и поглощают энергию только в определенных интервалах длин волн, расположенных в различных частях спектра.
Для лучей с другими длинами волн эти газы прозрачны. Когда луч встречает на своем пути слой газа, способного к поглощению луча с данной длиной волны, то этот луч частично поглощается, частично проходит через толщу газа и выходит с другой стороны слоя с интенсивностью излучения меньшей, чем при входе. Слой газа очень большой толщины может практически поглотить этот луч целиком.
Кроме того, поглощательная способность газа зависит от его температуры и числа молекул, т.е. парциального давления этого газа.
Излучение и поглощение в газах происходит по всему объему. Коэффициент поглощения газа может быть определен из зависимости:
Аλ = f (Тг, р, s),
Толщина слоя газа s зависит от формы тела, в котором он находится и может быть определена по табличным значениям.
Давление продуктов сгорания чаще всего принимают равным 1 бар, поэтому парциальное давление трехатомных газов в смеси определяют по уравнениям: 
, 
,
r – объемная доля газа.
Средняя температура стенки канала, в котором находится газ, рассчитывается по уравнению:
(6.51)
где Т'ст – температура стенки канала у входа газа;
Т"ст – температура стенки канала у выхода газа.
Средняя температура газа определяется по формуле:
, (6.52)
где Т'г – температура газа у входа в канал;
Т"г – температура газа у выхода из канала.
В формуле (6.52) знак «+» берется в случае охлаждения газа, а знак «-» - в случае нагревании газа в канале.
