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紫外线消毒器内部紫外强度的计算方法

作者: 来源: 日期:2019/9/5 6:35:40 人气:61

紫外线消毒器内部紫外强度的计算方法

 

如前所述,灯管发出的紫外能量分两部分到达水中,一部分直接穿过石英管

 

射入水中,另~部分通 反光罩的反射沿石英管的径向射入石英管到达水中。故

 

水中某一点的紫外强度由直射强度和反射强度两项组成。

 

1直射强度计算

 

按照PPs【7“51方法 算直射 度。如 2.7所示,不 入 极占去的部分j

 

认为灯管发出的紫外能量沿着整个环均匀的分布。将环形灯管分成若干个点光

 

源,DJ,D:,⋯,D『,⋯,q。每一个点光源的紫外 出功率是灯管 的紫外

 

出功率的1加,不 折射作用, 月个点光源 出的紫外光穿 石英管和水  石英管内的任意一点只工,,%,乃)的照射 度厶可表示 :

 式中乞——石英管的透紫率

 

忍,—_l:丁管的紫外辐射功率,w

 

——水的紫外线吸取系数,cm.1

 

式中的未知量是点尸点q与E的距离Iq叫、JEPJ。在计算时点P的坐标是

 

已知量,故只要求出Dj与 点的坐 即可。

 

‘为灯管中心圆环的半径,即I D『Dl=‘。在图2.7所示的坐标中,Df的坐标

 

坐标可表示为:薯=‘cos(2切加),咒=‘sin(2f州”),弓=O。点骂是直线qP与石英管内壁的交点,联立空间直线DfP和石英管内壁的柱面方程可解4的坐标。

 

直线qP的参数方程是:

石英管内壁的方程是:

 

x2+y2=(_一0)2 (2—3)

 

 

式中0——石英圆管外壁半径,cm

 

‘——石英管壁厚,cm

 

联立式(2—2)和(2—3)可解得‘,乞。将‘,f2分别带入式(2.2)可以解得两组%,%,%。取在点P(‘,蚱,乙)和点q(耳,咒,弓)之间的那一组坐标值。

  2.7直射强度计算示意图

Figurc2·7 Sketch蚴p forCalculatmg ofDirecting Radiati伽

在灯管发出的光线在两个∥角以内是直射,其余要经过反射到

 

达水中。

 

反射强度计算中无需应用点光源的假设,而认为灯管发出的光线是沿着灯管

 

的径向发射,既认为灯管是线光源,这更符合实际情况。忽略空气对紫外线的吸

 

收,并忽略由于灯管形状造成的光线疏密不均,则可认为经过反射的紫外能量均

 

匀地沿石英管的径向入射到石英管内部。计算示意图如图2.8所示。点P得到的

 

反射强度为:

 


式中屏——反光罩的反射率

 

,.‘——石英管的透紫率

 

”瓯——水对紫外线的吸取系数,cm-1

(2.5)中,IEP|_(‘一‘)_|卅,例=2(‘一o)一例,而Io爿=厢,

 

故上式可求。那么,水中任意一点尸的紫外强度为:

 

I P=Id+I r (2.6)


    标签:紫外线消毒器
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