化工原理第四章第六节讲稿.ppt

2020/5/22，第四章传热，一、基本概念与法则二、两固体间的辐射传热三、对流与辐射的联合传热、第六节辐射传热、一、基本概念与法则、一、辐射传热：物体因热原因产生辐射能量的过程称为辐射传热：不同物体间的相互辐射与吸收能量的综合过程、二、热线： 可见光和红外光总称热线遵循反射定律和折射定律在均匀介质中直线传播，热线在真空和多种气体(与惰性气体对称的二原子气体)中完全透过，2020/5/22， 3、3、辐射对物体的作用、A=QA/Q、物体的吸收率、R=QR/Q、物体的反射率、D=QD/Q 物体的透射率：q，QR，QQ，q，q，2020/5/22，4，黑体，镜体，热介质和灰体，黑体(绝对能够吸收全部放射能的物体，即A=1的物体、镜体(绝对白体):能够反射全部放射能的物体，即R=1的物体、热媒：能够透过全部放射能的物体，即D=1的物体、灰体：能够以相等的吸收率吸收全部波长的放射能的物体、灰体的特性不是热介质，而是A R=1，D=0。 2020/5/22，5，5，物体发射能力-斯蒂芬-波尔兹曼定律，物体发射能力：物体在一定温度下，单位表面积，单位时间内发射的全波长总能量。 用e表示，单位： W/m2。 单色辐射能力：单位表面积，单位时间内辐射特定波长的能力。 2020/5/22，绝对黑体单色辐射能力E0随波长的变化规律：在6000K、1400K、2020/5/22、=0的情况下，当单色辐射能力E0全部等于零的波长增加时，单色辐射能力也增加，当达到最高值时，E0随增加而减少，当=时黑体辐射能力，斯蒂芬-波尔兹曼定律，2020/5/22，黑体辐射常数或斯蒂芬-波尔兹曼常数，黑体辐射系数，绝对黑体辐射能力与绝对温度的四次方成比例。 灰体发射能力e :c :灰体的发射系数取决于物体的性质、表面状况和温度。 2020/5/22，黑度(发射率):在相同温度下，灰体的发射能力与黑体的发射能力之比，6，克里希夫定律，T1=T2，q=0时，2020/5/22，克里希夫定律，所有物体的发射能力与其吸收率之比相同，与温度下的绝对黑体的发射能力相同在相同温度下，物体的吸收率和黑度在数值上相等。 是灰体放射能力占黑体放射能力点数a是来自外界的放射能被物体吸收的点数，2020/5/22，二、二固体间的相互放射，1、二无限大平行灰体壁面间的相互放射从壁面1被放射和反射的能量之和e 1，2020/5/22，2020/5/22， 同样从壁面2放射和反射能量之和e 2、2020/5/22 2020/5/22、C1-2的总放射系数、2020/5/22、 如果所有面积都小于表面积a的平行表面之间的辐射热传导率：则辐射热传导率为：2020/5/22，2020/5/22，C1-2:物体1相对于物体2的总辐射系数取决于壁的性质和两个壁的几何因素。 例：厂内有高度和宽度分别为3m的铸铁炉门，其温度为227，室内温度为27。 为了减少热损失，在炉子前的50mm处设置与炉门大小相同、黑度为0.11的铝板，在放置铝板之前，求出了因辐射而损失的热。 :几何因子或角系数，表示从辐射面积a发射的能量被其他物体的表面阻挡的点数。 数值与两面的形状、大小、相互的位置、距离有关。 2020/5/22，解： (1)放置铝板前取放射损耗的热量，取铸铁的黑度，取为2020/5/22，(2)放置铝板后添加放射损耗的热量，用1、2和I分别表示炉门、房间和铝板。假定铝板的温度为TiK，铝板向房间放射的热量为：2020/5/22，式中：炉门向铝板放射的热量可视为两无限大的平板之间的热量，因此，放置铝板后的放射损失的热量为：2020/5/22，式中：热量稳定时，为2020/5/5 铝板放置后放射的热损失减少率为：结论：设置隔热挡板是减少放射散热的有效方法，挡板材料的黑度越低，挡板层数越多，热损失越小。 2020/5/22，三、辐射、对流与传热并用，设备热损失等于热与辐射传热之和。 因对流而消失的热量：因辐射而消失的热量：2222222222000