工程热力学与传热学：第十一章 辐射换热_第1页
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1、工程热力学与传热学第十一章 辐射换热 典型问题分析典 型 问 题一. 基本概念分析1. 解释下列名词术语：（1） 定向辐射强度；（2） 立体角；（3） 普朗克定律；（4） 光谱发射率；（5） 漫射表面；（6） 灰体2. 北方深秋季节的清晨，树叶叶面上常常结霜，试问树叶上下表面的哪一面结霜，为什么？3. “善于发射的物体必善于吸收“，即物体的辐射力越大，其吸收比也越大。这句话对吗？4. 选择太阳能集热器的表面涂层时，该涂料表面光谱吸收比随波长的变化最佳曲线是什么？有人认为取暖用的饿辐射采暖片也需要涂上这种材料，你认为合适吗？5. 窗玻璃对红外线几乎不透明，但为什么隔着玻璃晒太阳却使人感到缓和？二

2、. 计算题分析1 计算温度分别为2000K 和5800K的黑体与Eb,max对应的。2 计算黑体表面温度为27 和627时的辐射力 Eb。3 两平行大平板间的辐射换热，平板的黑度分别为0.5，0.8。如果中间加进一块铝箔的遮热板，其黑度为0.05。试计算辐射换热量减少的百分率。分析解答一. 基本概念分析解答1. 解：（1）定向辐射强度：单位时间，单位可见辐射面积向指定方向单位立体角内辐射的能量；（2）立体角：以立体角的角端为中心，作半径为r的半球，将半球表面上被立体角所切割的面积 Ac除以半径的平方r2，即得立体角的度量。（3）普朗克定律：揭示黑体辐射能按波长分布的规律，既是光谱辐射力与波长和

3、温度呈正比，其表达式为：。（4）光谱发射率：表示实际物体的光谱辐射力E同温度下黑体的光谱辐射力Eb之比，即：。（5）漫射表面：通常把服从兰贝特定律的表面称为漫射表面，即该表面的定向辐射强度与方向无关。（6）灰体：在热辐射分析中，通常把光谱吸收比与波长无关的物体称为灰体，即：。2. 答：霜会结在树叶的上表面。因为清晨，上表面朝向太空，下表面朝向地面。而太空表面的温度低于摄氏零度，而地面温度一般在摄氏零度以上。由于相对树页下表面来说，其上表面需要向太空辐射更多的能量，所以树叶下表面温度较高，而上表面温度较抵，且可能低于零度，因而容易结霜。3. 答：基尔霍夫定律对实际物体成立必须满足两个条件：物体与

4、辐射源处于热平衡，辐射源为黑体。也即物体辐射力越大，其对同样温度的黑体辐射吸收比也越大，善于发射的物体，必善于吸收同温度下的黑体辐射。所以上述说法不正确。4. 答：最佳的曲线应是在短波（如3m)，, 这样吸收太阳能最多，而向外辐射散热为零。对于辐射采暖器，其表面温度不高，大部分辐射位于长波范围，此时，由基尔霍夫定律，反而阻碍其散热，因而涂上这种材料不适合。5. 答：窗玻璃对红外线几乎不透明，但对可见光却是透明的，因而隔着玻璃晒太阳，太阳光可以穿过玻璃进入室内，而室内物体发出的红外线却被阻隔在窗内，因而房间内温度越来越高，使人感到暖和。 二. 计算题分析解答1. 解：由维恩位移公式：。2. 解：黑体表面温度为27时，黑体表面温

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