辐射换热思考题答案

辐射热射测试故障排除1.黑体是什么？为什么要在辐射传热中引入这个概念？答：吸收比的物体称为黑体，黑体是理想化的物体，黑体辐射的特性反映了物体的辐射向波长、温度和方向变化的规律，这为研究实际物体的辐射提供了理论依据和简化分析基础。2.温度均匀的空腔壁上的小孔具有黑体辐射的特性。那么，共同内部的辐射也是黑体辐射吗？答：空间的内壁不一定是黑体辐射，小孔表示黑体特性的原因是辐射在孔内经过多次吸收和反射过程，从小孔流出的能量很小。3.定义辐射力时，为什么要加上“半球空间”和“电波场”的解释？答：因为辐射表面的半球空间每个立体角都有辐射表面的辐射能，辐射能形式各有不同的波长。鲍鱼丝需要包含从表面发射的总能量，因此添加了“半球空间”和“总波长”的说明。黑体的辐射能如何随着波长分布？在光谱辐射力的单位中，“m3”是什么意思？答：黑体辐射可以根据波长的分布遵循普朗克定律，在光谱辐射力单位中，分母“m3”表示单位面积m2和单位波长m的含义。黑体的辐射能如何根据空间方向分布？定向辐射强度与空间方向无关是否意味着黑体的辐射能均匀分布在半球空间各方之上？答：黑体辐射可以沿着空间方向遵循兰伯特的定律。定向辐射强度与空间方向无关，并不意味着黑体辐射可以均匀分布在半球空间当事人上。发射强度是指单位可见区域的辐射能，可视区域取决于方向。也就是说，方向辐射力不同。什么是光谱吸收率？如何解释在不同的光源照射下，物体经常呈现不同的颜色？答：所谓的光谱吸收率是指物体对特定波长的吸收份额，物体的颜色是物体对光的某些波长的强烈反射，由于光的光谱不同，所以物体呈现不同的颜色。7.一般物体的吸收率等于发射率的条件是否成立？答：在与黑体的热平衡状态下，黑体辐射的吸收比等于该物体在相同温度下的发射率。8.阐述了重新定义和重新引进简化对项目辐射传热计算的意义。答：与光谱吸收率和波长无关的物体称为灰色体，灰色体的吸收率在一定温度下等于发射率，如果将真实物体视为灰质，则无需考虑辐射的特性，可以大大简化辐射热计算。9.已知物质a，b的光谱吸收率和波长的关系通过估计这两种物质的发射率随温度变化的特性来说明原因。答：根据基尔霍夫定律：韦恩的位移定律：a的光谱吸收比随波长的增加而降低。也就是说，它能很好地吸收短波辐射，并且能很好地发射短波辐射，因此如果温度升高，发射率可能是金属材料。b的光谱吸收比随着波长的增加而增加。也就是说，它能很好地吸收长波辐射，能很好地发射长波辐射，所以温度越高，发射率就越低，可能是非金属材料。10、讨论角度系数的定义。“角度系数”的结论是以什么为前提的？a:曲面1发出的辐射能落在曲面2上的份额称为曲面1对曲面2的角度系数。“角度系数”的结论是在物体表面特性和表面温度均匀，物体辐射遵循兰伯特定律的前提下确定的。11、角度系数的特征是什么？这些特性的物理背景是什么？答：角度系数具有相对性、完整性和可加性。相对性是在两个对象处于热平衡时净辐射热交换为零的条件下推导出来的；完整性反映了由多个表面组成的封闭系统，任何表面产生的辐射能都落在封闭系统的每个表面上。可加性表示从曲面1发射并落在曲面2上的总能量等于落在曲面2上的辐射能量之和。12、为什么在计算表面和外部世界之间的净辐射热时使用封闭型腔的模型？答：这是因为表面和外部的辐射传热包括从该表面向空间的所有方向发射的辐射能和从所有方向流入表面的辐射能。13、实际表面系统与黑体系统相比，辐射热传热计算增加了什么复杂性？答：实际表面系统的辐射换热在表面之间有多次重复的反射和吸收，光谱辐射力不遵循普朗克定律，光谱吸收比与波长相关，辐射能与空间的分布不遵循朗伯定律，这给辐射传热计算带来复杂性。14、什么是表面的自辐射、注入辐射和有效辐射？有效辐射的引入对灰质表面系统的辐射传热计算有什么影响？答：物体的热力学可以改变的辐射称为磁辐射，到达辐射表面的辐射称为投入辐射，离开辐射表面的辐射称为有效辐射，引入有效辐射的概念，可以在辐射热计算中避免多个吸收和反射的复杂性。15、对于温度已知的多表面系统，请总结每个表面净辐射热交换的基本步骤。A: (1)绘制记录节点辐射力、表面热阻和空间热阻的辐射网络图。(2)写出由中间节点方程组成的方程。(3)求解方程，得到各点的有效辐射。(4)通过终点辐射力和表面热阻计算每个表面的净辐射热交换。16、什么是辐射表面热阻？什么是辐射空间热阻？你怎么知道网络法的实际作用？答：由于辐射表面特性而产生的热阻称为辐射表面热阻，由于辐射表面形状和空间位置而产生的热阻称为辐射空间热阻，网络方法的实际作用是说明实际对象表面之间辐射传热的明确物理概念，并提供介绍的解决问题的方法。17、试一下下面长通道的角度系数。解决方案：18、两种材料a和b的吸收光谱(例如，如果选取其中一种材料做为太阳能集热器表面盖)，应选取哪些材料？怎么了？答：您必须选择a材料。太阳辐射的能量中有99%集中在短波区域。如图所示，由于a材料的短波吸收率为0.85(波长3以下)，b材料的短波吸收率为0.05(波长3以下)，因此a材料对太阳辐射的吸收率很大，因此必须选择a材料作为太阳能集热器的表面复盖