Математическое моделирование индикатрисы спектрального коэффициента направленного теплового излучения покрытий объектов локации - page 4

(преломления, поглощения, рассеяния) вещества от длины волны и
температуры. Второй сомножитель
ρ
(
θ, ϕ
)
учитывает распределение
радиационных свойств по направлениям наблюдения и в большей сте-
пени определяется шероховатостью и состоянием поверхности веще-
ства. Дальнейшие упрощениясостоят в том, что коэффициент напра-
вленного теплового излученияв направлении нормали
ε
λN
(
T
S
)
от-
вечает идеально гладкой (полированной) поверхности вещества. Вли-
яние шероховатости и состояния поверхности попытаемся учесть с
помощью параметрического описаниядлянормированной индикатри-
сы излучения
ρ
(
θ, ϕ
)
элемента поверхности
dS
.
Очевидно, что в такой постановке коэффициент направленного те-
плового излучения в направлении нормали является радиационной ха-
рактеристикой вещества, т.е. может рассматриватьсявне зависимости
от положениядифференциально малой площадки на поверхности те-
ла сложной конфигурации. Напротив, числовые значенияпараметров,
варьирующих форму нормированной индикатрисы излучениядляраз-
личных площадок на поверхности тела, необходимо выбирать с учетом
взаимного влияния прилегающих поверхностей.
В дальнейшем будем полагать, что в интересующем нас спектраль-
ном диапазоне
[
λ
min
, λ
max
]
форма нормированной индикатрисы излуче-
ния не изменяется. Кроме того, рассматриваются материалы с изотроп-
ной структурой, направленнаястепень черноты которых не зависит от
азимутального угла
ϕ
направлениянаблюдения.
В фотометрии во многих случаях нормированную индикатрису из-
лученияматериалов с изотропной структурой представляют суммой
ряда по степеням косинуса полярного угла наблюдения
θ
площадки
[4]. Неудобство такой параметрической модели состоит в необходимо-
сти учета достаточно большого числа членов ряда для аппроксимации
индикатрис излучениянедиффузных поверхностей.
Более удобной, на наш взгляд, является модель
ρ
(
θ
) = 1
k
B
1
1
k
2
R
1
cos
θ
1
(1
k
2
R
1
) cos
2
θ
k
B
2
1
k
2
R
2
cos
θ
1
(1
k
2
R
2
) cos
2
θ
(3)
в виде суммы двух направленных составляющих излучения, входя-
щих соответственно с положительными весами
k
B
1
и
k
B
2
. Ясно, что
при скользящих углах наблюдения
θ
π
/2
нормированнаяиндикатри-
са излученияимеет значение
ρ
(
π
/2) = 1
k
B
1
k
B
2
. Поэтому веса
должны удовлетворять ограничениям:
k
B
1
0
;
k
B
2
0
;
k
B
1
+
k
B
2
1
.
Очевидно также, что выбор нулевых значений весов обеспечивает иде-
ально диффузный характер излучения.
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2009. № 2 53
1,2,3 5,6,7,8,9,10,11,12
Powered by FlippingBook