传热学C-第八章.pdf

第8章 辐射传热 本章主要介绍热辐射的相关概念及辐射能传递过程的 一些特性，然后着重讨论热辐射的几个基本定律，以及两 表面间辐射换热的计算。 §8-1 热辐射的基本概念 一、热辐射 1.热辐射：由于物体内部微观粒子的热运动，将部分 内能转换成电磁波发射出去的能量传递形式。 2.特点 ①不需要介质的存在，在真空中就可以传递能量。 ②在辐射换热过程中伴随着能量的转移和能量形式的转 换，物体热力学能 电磁波能 物体热力学能。 3.电磁波谱 电磁波的传播速度： c = fλ -1 式中：f — 频率，s ; λ— 波长，μm 工业上有实际意义的热辐射区域一般为0.1—100μm。 可见光的波长范围：0.38— 0.76μm 电 磁 辐 射 波 谱 二、物体对热辐射的吸收、反射和穿透 投射辐射：单位时间内投射到物体单位表面积上的辐射能。用 G表示，单位W/m2 当热辐射投射到物体表面上时，一般会发生三种现象， 即吸收、反射和穿透，如图所示。 被物体吸收、反射和透射的部分所占 总投射辐射的份额分别称为吸收比 α、反射比ρ和透射比τ G G G    G G G G    1    G G G         1 物体对热辐射的吸收 反射和穿透 对于大多数的固体和液体：  0,  1 对于不含颗粒的气体：  0,   1 对于黑体：  1 镜体或白体：  1 透明体：  1 §8-2 黑体辐射的基本定律 一、黑体概念 1.黑体： 能吸收投入到其面上的所有热辐 射能的物体，是一种假想的理想 物体，现实生活中是不存在的。 但可以人工制造出近似的人工黑 体。 黑体模型 2.热辐射能量的表示方法 辐射力E ： 单位时间内，物体的单位表面积向半球空间发射的 2 所有波长的能量总和。 (W/m)； 黑体采用下标b表示，如黑体的辐射力为Eb 二、斯忒藩-玻耳兹曼定律 E T 4 b -8 2 4 式中，σ= 5.67×10 w/(m K )，是黑体辐射常数。 §8-3 实际物体和灰体的辐射特性 一、实际物体的辐射 1.发射率 黑体的发射特性：同温度下，黑体发射热辐射的能力最 强，包括所有方向和所有波长； 实际物体发射特性：发射能力低于同温度下的黑体； 实际物体发射率 (也称为黑度)  ： 相同温度下，实际物体的半球总辐射力与黑体半球