Rev. Phys. Appl. (Paris) 22, 125-138 (1987)
DOI: 10.1051/rphysap:01987002202012500

Transfert radiatif dans NO3K fondu et la fonte vitreuse de B2O3

Tan He Ping, M. Ferre et M. Lallemand

LESTE UA 1098 (CNRS), Laboratoire de Thermique, ENSMA, Rue Guillaume V, 86021 Poitiers Cedex, France

Abstract
Radiative transfer in semi-transparent slabs of molten NO3K and vitreous melt of B2O3 is studied. In the experimental part, absorption spectra in absolute values are carried out between 1 and 6.3 μm, by means of an emittance method for various thickness of the material deposited on a metallic substratum. Modelization by nodal analysis of the combined conductive-radiative heat transfer in a slab of molten salts has been performed for spectrally selective boundaries and multiboxes models for the absorption spectrum of both substances. The model is able to calculate the spectral evolution of the radiative flux within the wall. It is proceeded to the radiative correction for the thermal conductivity data of molten salts and glass melts at high temperature. It is shown that the radiative participation with in NO3K and B2O3 slabs is sensitive to the spectral emisivity of the boundaries. For molten NO3K and vitreous B2O3 calculation have been effectuated for various configurations of usual thermo-conductimeters by varying thickness, spectral emissivities of boundary and temperatures difference between them.

Résumé
On étudie le transfert d'origine radiative dans des couches semi-transparentes de NO3K fondu et B2O3 à l'état de fonte vitreuse. La partie expérimentale du travail a permis d'obtenir en valeur absolue les spectres d'absorption de NO3K et B2O 3 entre 1 et 6,3 μm à partir de mesure de l'émissivité apparente de couches planes de différentes épaisseurs déposées sur un substrat métallique réflecteur. A l'aide de ces résultats la modélisation du transfert couplé conduction-rayonnement dans le problème du mur a été obtenue par l'analyse nodale. Un modèle de spectre d'absorption à 16 bandes rectangulaires a été considéré pour NO3K et à 11 bandes pour B2O3 et les propriétés spectrales des frontières ont été prises en compte. Ce modèle montre la transformation spatiale des spectres de flux radiatifs à l'intérieur du mur. Le calcul de la conductivité radiative effective indique l'importance de l'effet d'épaisseur. Les résultats de la modélisation ont été appliqués pour déterminer la correction radiative à effectuer dans les mesures de conductivité thermique des sels fondus et des fontes de verre à haute température. On montre qu'il est nécessaire de considérer l'émissivité spectrale des frontières. La prise en compte de ces effets indique une influence très nette du rayonnement dans le transfert couplé dans des couches de NO 3K et B2O3 confinées entre des surfaces chromées ou de platine. Pour ces deux composés le calcul de la composante radiative a été effectué pour les configurations rencontrées dans différents thermo-conductimètres utilisés.

PACS
6590 - Other topics in thermal properties of condensed matter.

Key words
boron compounds -- emissivity -- potassium compounds -- KNO sub 3 -- semi transparent slabs -- absorption spectra -- nodal analysis -- conductive radiative heat transfer -- radiative flux -- B sub 2 O sub 3 -- molten NO sub 3 K