第十七章辐射换热.ppt

  1. 1、本文档共38页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
第十七章辐射换热

第十七章 辐射换热 第一节 热辐射的基本概念 第二节 热辐射的基本定律 第三节 物体间的辐射换热 第四节 太阳辐射 第一节 热辐射的基本概念 一、热辐射(thermal radiation)的本质 二、物体的吸收率、反射率和穿透率 三、辐射力和单色辐射力 可见面积:沿P方向发射的辐射能,dA的可见面积就是其在与P垂直方向的投影面积。 第二节 热辐射的基本定律 一、普朗特定律(Planck’s law) 二、维恩位移定律(Wien’s displacement law) 三、斯蒂芬-波尔兹曼定律 (Stefan-Boltzmann’s law) 四、兰贝特定律(Lambert’s law) 黑体微元面积dA向半球空间发射的辐射能量dQ0,dA 黑体辐射力等于其定向辐射强度I0的?倍。 五、基尔霍夫定律(Kirchhoff’s law) 黑体辐射能量按波长分布服从普朗克定律,按空间分布服从兰贝特定律,辐射力的大小由斯蒂芬-波尔兹曼定律确定。维恩位移定律揭示了最大单色辐射力的分布规律。 基尔霍夫定律:任何物体的辐射力与吸收率的比值恒等于同温度下的绝对黑体的辐射力,而与物体的性质无关。 2、黑度(blackness or emissivity):实际物体的辐射力E与同温度下绝对黑体的辐射力E0之比称为“黑度”。 单色黑度:物体的单色辐射力Eλ与同温度下绝对 黑体的单色辐射力E0,λ之比,即: 灰体的性质: 第三节 物体间的辐射换热 三个黑体表面组成的封闭空腔的辐射换热: 二、灰体间的辐射换热和有效辐射 表面1与外界的辐射换热量Q1: 两灰体间的辐射换热的计算 三个灰体间的辐射换热的计算 三、2个灰体间的辐射换热 间距较两相互平行的平壁尺寸小得多的辐射换热系统: A2>>A1时的辐射换热 四、遮热板(thermal shield)的应用 遮热板:插入辐射换热表面之间以削弱辐射换热的薄板。 遮热板减少热辐射的原因 例1 在黑度为0.8的两个平行面之间插入一块黑度为0.05的抛光铝片。求其辐射换热量是未插入遮热板的多少分之一。 例2 热空气在没有热绝缘材料包扎的管道内流过,管道直径D=100mm(如图)。现在用具有直径d=15mm保护套的热电偶来测量空气的温度,空气流速w=5m/s, 空气对保护套的换热系数α=21.7W/(m2 K),管道内壁温度tw=138℃,保护套管表面的黑度ε1=0.816,此时用热电偶测得的温度t1=175.2℃,求此时热空气的真正温度与测出的温度间的误差是多少? 解:热电偶保护套的热平衡 第四节 太阳辐射 对受射体来说,遮热板成了发射体,而T3<T1;发射体与受射物体间的温度降落,原来是一次的,有了遮热板就分为多次降落,这样受射体获得的热量就减少了。 实际工程中,为了有效削弱辐射换热,往往采用黑度较低的金属薄板作为遮热板。 解: * 物体中的原子内部,处于束缚态的电子从高能态能级向低能态能级跃迁时,由于电子跃迁所释放的能量就以交替变化的电磁波向四周放射出去,这种能量就叫做辐射能。 辐射能是原子内部复杂激动的结果。物体的温度只要高于绝对零度,它便不可避免地发射出辐射能,物体的温度愈高则发射的辐射能量愈多。 热辐射是不依赖任何介质、用电磁波来传递热能的一种热传递方式,辐射换热是可以在真空中以光速进行的热传递过程。 根据不同波长范围的电磁波效应和用途,分为宇宙射线、γ射线、x射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波等。热射线的波长主要位于0.4~100μm的范围内,其中包括可见光(波长0.4~0.7μm)和红外线(波长0.7~25μm的近红外线和波长25~100μm的远红外线)。 热射线 QA/Q 物体的吸收率A QR/Q 物体的反射率R QD/Q 物体的穿透率D A+R+D=1 A=1的物体称为黑体(black body) R=1的物体称为白体 D=1的物体称为透明体  黑体的一切量,都用下标“0”表示 颜色的深浅对可见光的吸收率影响较大。 对红外线来说,吸收率主要取决于物体表面的粗糙度,不管什么颜色,平滑面和磨光面,其反射率都要比粗糙面高好几倍。 气体对于辐射能几乎不反射,R=0,A+D=1。 当辐射能投射到固体或液体的表面时,在进入表面很小距离内即被吸收完毕, D=0,A+R=1。 凡是善于吸收的物体(A比较大),就不善于反射(R较小),善于反射的物体,则不善于吸收。 1、辐射力:物体每单位表面积在单位时间内所放射出去的从λ=0到λ=∞的一切波长的辐射总能量。 2、单色辐射力:在λ到λ+dλ的波长范围内,物体辐射力为dE,dE

文档评论(0)

youbika + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档