Длинноволновое излучение

Задача 5.2. Определить эффективную мощность и удельный эффективный расход топлива восьмицилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если среднее индикаторное давление pi = 7,5 • 105Па, степень сжатия е = 16,5, объем камеры сгорания Vc = 12 • 10~5 м3, угловая скорость вращения коленчатого вала <в = 220 рад/с, механический к. п. д. г)м = 0,8 и расход топлива В = = 1,02 - Ю-2 кг/с.

Задача 5.11. Определить удельные индикаторный и эффективный расходы топлива четырехцилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если среднее индикаторное давление pt = 6,8 • 105 Па, степень сжатия е = 15, полный объем цилиндра Va = 37,5 • Ю-4 м3, угловая скорость вращения коленчатого вала <в = 157 рад/с, механический к. п. д. t\M = 0,84 и расход топлива В — 5,95 • 10~3 кг/с.

Задача 5.12. Определить эффективную мощность и мощность механических потерь шести цилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если среднее эффективное давление ре = 5,4 • 106 Па, диаметр цилиндра D = 0,108м, ход поршня S = 0,12 м, средняя скорость поршня ст = — 8,4 м/с и механический к. п. д. т]м = 0,78.

Задача 5.13. Определить среднее индикаторное давление и индикаторную мощность шестицилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если диаметр цилиндра D = 0,15 м, ход поршня S = 0,18 м, частота вращения коленчатого вала п — 1500 об/мин. Индицированием двигателя получена индикаторная диаграмма полезной площадью F = 1,95 • 10~3 м2, длиной / = 0,15 м при масштабе давлений т = 0,6 • 108 Па/м.

Задача 5.22. Определить расход топлива четырехцилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если среднее индикаторное давление pt = 6,8 • 106 Па, частота вращения коленчатого вала п — 25 об/с, степень сжатия е = 15, объем камеры сгорания Ус == 2,5 • 10~4 м3, механический к. п. д. т]м = 0,84 и удельный эффективный расход топлива Ье = 0,180 кг/(кВт • ч).

линдрового четырехтактного дизельного двигателя, если эффективная мощность Ne = 109 кВт, среднее эффективное давление ре = 5,6 • 105 Па, степень сжатия е = 14, объем камеры сгорания Vc = 2,5 • 10—* м3 и расход топлива В — = 6,5 • Ю-3 кг/с.

Задача 5.29. Определить индикаторный и механический к. п. д. четырехцилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если среднее индикаторное давление pt — — 6,8 • 105 Па, низшая теплота сгорания топлива QjJ = =• 41 800 кДж/кг, угловая скорость вращения коленчатого вала (о = 157 рад/с, степень сжатия е = 15, объем камеры сгорания Vc == 2,5 • 10~4 м3, расход топлива В — = 6 • 10~3 кг/с и эффективный к. п. д. т)е = 0,4.

Задача 5.30. Определить индикаторный к. п. д. шестицилиндрового двухтактного дизельного двигателя, если среднее эффективное давление рс — 6,36 • 105 Па, низшая теплота сгорания топлива QP = 42 000 кДж/кг, степень сжатия е = 16, объем камеры сгорания Ус = 7,8 • 10~6 м3, частота вращения коленчатого вала п = 2100 об/мин, рас-

Задача 5.35. Определить экономию топлива в процентах, .которую дает замена восьмицилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя дизельным, при одинаковой эффективной мощности, если у карбюраторного двигателя эффективное давление ре = 6,4 • 105 Па, рабочий объем цилиндра Vh = 11,3 • 10~* м3, частота вращения коленчатого вала п = 60 об/с, эффективный к. п. д. rel = 0,31, а у дизельного двигателя эффективный к. п. д. Г)е2 = 0,38. Низшая теплота сгорания бензина QP, = 43000 кДж/кг, а дизельного топлива Qpl2 = 42 500 кДж/кг.

Б! = /vV(TielQP,) == 173,6/(0,31 • 43000) = 0,013 кг/с; для дизельного двигателя

Задача 5.52. Определить расход топлива и охлаждающей воды для четырехцилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если среднее эффективное давление рк = — 6 • 105 Па, диаметр цилиндра D = 0,135 м, ход поршня S = 0,16 м, средняя скорость поршня ст = 9,6 м/с, низшая теплота сгорания топлива QU = 42 300 кДж/кг, эффективный к. п. д. т]е = 0,34, количество теплоты, потерянной с

мые на полях для борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений. Много лет назад, наблюдая пагубное воздействие цивилизации на природу, Жан-Жак Руссо говорил о том, что все хорошо, выходя из рук Творца вещей, но все вырождается в руках человека. Сейчас интенсивность этих воздействий резко выросла. Одно только 'Повышение содержания углекислого газа и атмосфере, если оно будет идти теми же темпами, может вызвать катастрофические изменения условий жизни на Земле. Углекислый газ поглощает длинноволновое излучение нагретой поверхности Земли, нагревается и тем самым способствует сохранению на ней теплоты. Увеличение доли углекислого газа в атмосфере вместе с ростом выработки электроэнергии может привести 'К увеличению на несколько градусов температуры низких слоев атмосферы, а это может 'привести к 'таянию ледников Гренландии и Антарктиды и затоплению части суши, на которой -сейчас проживает почти '/4 часть населения.

Значительный вред растительности и живым организмам океанов наносят отравляющие вещества, рассеиваемые на полях для борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений. Много лет назад, наблюдая пагубное воздействие цивилизации на природу, Жан-Жак Руссо говорил о том, что все хорошо, выходя из рук Творца вещей, но все вырождается в руках человека. Сейчас интенсивность этих воздействий резко выросла. Одно только повышение содержания углекислого газа в атмосфере, если оно будет идти теми же темпами, может вызвать катастрофические изменения условий жизни на Земле. Углекислый газ поглощает длинноволновое излучение нагретой поверхности Земли, нагревается и тем самым способствует сохранению на ней тепла. Увеличение доли углекислого газа в атмосфере вместе с ростом выработки электроэнергии может привести к увеличению на несколько градусов температуры низких слоев атмосферы, а это может привести к таянию ледников Гренландии и Антарктиды и затоплению части суши, на которой сейчас проживает почти '/4 часть населения.

Практически к безызлучательным актам рекомбинации следует отнести и такие, при которых генерируют фотоны с энергией, много меньшей ширины запрещенной зоны <§(3. Получающееся при этом «длинноволновое» излучение выходит из рабочего спектрального диапазона излучателя и теряется при передаче оптического сигнала.

большую мощность, должен пульсировать и имеет относительно низкую эффективность (всего несколько процентов). Газовый лазер создает инфракрасное (длинноволновое) излучение примерно 10 мкм и может действовать постоянно и несколько более эффективно — КПД примерно 5—10 %.

пель воды, поглощают и частично отражают обратно длинноволновое излучение не менее активно, чем черное тело. В то же время облака отражают приходящее солнечное излучение. Не совсем ясно, какой процесс доминирует— отражение или поглощение; это может зависеть даже от высоты облаков. Не исключено, что процесс образования облачности приводит к возникновению механизма отрицательной обратной связи, т.е. уменьшение интенсивности воздействия солнечных лучей способствует образованию облаков, а облака в еще большей степени задерживают "уходящие длинные волны измерения, препятствуя тем самым охлаждению земной поверхности.

Длинноволновое излучение тропосферы изотропно; 78 единиц потока этого излучения достигают земной поверхности. Таким образом, Земля должна избавиться в общей сложности от 125 единиц. Из них 27 единиц поступят в атмосферу за счет конвекции и теплопроводности, а 98 — за счет длинноволнового излучения земной поверхности.

/Теплопроводность Конвекция Длинноволновое излучение

Более длинноволновое излучение не поглощается в полупроводнике и, следовательно, бесполезно с точки зрения фотоэлектрического. преобразования.

ным для этого интервала значением Еу. Возможная схема трех-каскадного солнечного элемента изображена на вставке 1.16, б. Солнечное излучение попадает на первый каскад, имеющий ширину запрещенной зоны Ед1. Однако в нем поглощается и преобразуется только часть излучения. Более длинноволновое излучение проходит без поглощения на второй каскад с Едг < Etjl либо, минуя второй, на третий каскад, имеющий Еб3 < ?^2.

ления производится формирование рисунка в сглаживающем слое (при этом промежуточный слой служит маской), после чего рисунок переносится на слой. Описанный метод чрезвычайно эффективен. Правда, предлагаемый процесс довольно сложен и, кроме того, при экспонировании структура многослойного фоторезиста не пропускает излучение на достаточную глубину— до знаков совмещения, что является недостатком метода. По этой причине при совмещении в этом случае используют более длинноволновое излучение (/-линию, 546 нм, d-ланию, 578 нм) (коррекция отклонения плоскости фокусировки изображения).

Приведем ряд примеров. Обычное оптическое стекло довольно хорошо пропускает излучение с длиной волны до % = 2 мк, но почти полностью поглощает более длинноволновое излучение и, следовательно, неприменимо для работы в спектральных диапазонах 3—5 и 8—13 мк пропускания атмосферы. Алюминиевое зеркальное покрытие, обладающее приблизительно 85%-ным отражением в видимой области спектра, в инфракрасной области имеет коэффициент отражения 95%.

Для работы ,в длинноволновой области оптического спектра в самое последнее время стали применять кристаллы германия или кремния с небольшим количеством примесей. Так, германий с примесью золота может служить чувствительным .элементом для приема излучения с Х~9 мк, а германий, легированный цинком, принимает еще более длинноволновое излучение (до 40мк). Чувствительность примерно до 40 мк имеет и кремний л-типа, легированный некоторыми металлами. Фогосо-противлекия этого типа могут успешно работать только при глубоком охлаждении — до 4—10°К, что зачастую представляет значительные трудности для их практического использования.