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文档简介

4辐射传热 基本概念 辐射 物体通过电磁波来传递能量的过程 热辐射 物体由于热的原因以电磁波的形式向外发射能量的过程 特点 能量传递的同时还伴随着能量形式的转换 不需要任何介质 能量守恒定律 式中 吸收率 反射率 透过率 热辐射对物体的作用总能量Q 被物体吸收QA 被反射QR 穿过物体QD 黑体 白体 镜体 透热体 A R D f 物体性质 温度 表面 辐射波长 灰体 指能以相同的吸收率吸收所有波长的辐射能的物体 固体 液体 D 0R A 1气体 R 0A D 1 几种假想物体 物体的辐射能力 物体在一定温度下 单位表面积 单位时间内所发射的全部辐射能 波长从0到 W m2 物体的单色辐射能力 物体在一定温度下 发射某种波长的能力 以E 表示 单位W m3 辐射能与单色辐射能的关系 普朗克定律 描述黑体的单色辐射能力 揭示了黑体辐射能力按照波长的分配规律 式中 0 黑体辐射常数 5 67 10 8W m2 K4 C0 黑体辐射系数 5 67W m2 K4 斯蒂芬 波尔茨曼定律 一 黑体 四次方定律表明 热辐射对温度特别敏感 二 实际物体 物体的黑度 1 物体的黑度 物体的种类 表面温度 表面状况 波长 是物体辐射能力接近黑体辐射能力的程度 式中C 灰体的辐射系数 C 5 669 W m2 K4 三 灰体 四 克希霍夫定律 T Tb AA 1 对灰体 热交换达到平衡时T Tb Q 0 任意物体 克希霍夫定律 结论 1 任何物体的发射能力与吸收率的比值均相同 且等于同温度下绝对黑体的发射能力 物体的发射能力越强 其吸收率越大 2 A 即同温度下 物体的吸收率与黑度在数值上相等 表示灰体发射的辐射能占同温度下黑体发射的分数 A 表示外界投入的辐射能可被物体吸收的分数 即在任何温度下 各种物体中以绝对黑体的发射能力为最大 两无限大平行灰体壁面间的相互辐射 两固体间的相互辐射 设T1 T2 E1 E2 1 2面在温度T1 T2下的发射能力 E1 E2 1 2面发射的总能量 两平面间单位面积的辐射热量 总发射系数 式中A 平面的传热面积 1 2 角系数 物体1发射辐射能被2拦截分率 两平面的面积有限时 三 影响辐射传热的因素 1 温度的影响 T4 低温时可忽略 高温时可能成为主要方式2 几何位置的影响3 表面黑度的影响 可通过改变
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