热辐射基本定律和辐射特性.ppt

②可见光范围由图得发射率第31页,共44页，星期六，2024年，5月8.4实际物体对辐射能的吸收与辐射的关系8.4.1实际物体的吸收比黑体：，，；实际物体：，，投入辐射：单位时间，外界投入到物体上单位面积的辐射能。吸收比：物体对投入辐射所吸收的百分比。取决于两因素：①吸收物体的特性：种类、表面温度、表面状况；②投入辐射的特性：波长范围、能量分布。第32页,共44页，星期六，2024年，5月1.光谱吸收比实验表面：实际物体对不同波长的辐射能，其吸收不同。指对所有波长的辐射能吸收的平均值。光谱吸收比：物体吸收某一特定波长辐射能的百分比。第33页,共44页，星期六，2024年，5月非导体的光谱吸收比：波长小于时，光谱吸收比小于；波长大于时，光谱吸收比高达。第34页,共44页，星期六，2024年，5月2.实际物体的吸收具有选择性选择性吸收：指物体的光谱吸收比随波长变化。实际当中，大量存在：①温室效应温室玻璃对太阳辐射穿透比高，辐射能进入温室；玻璃对室内红外辐射穿透比低，阻止热量散失。②物体颜色太阳光照射到物体上时，吸收不同，颜色不同：全部吸收——黑色；全部反射——白色；均匀吸收并反射——灰色；只反射一种波长——单色。第35页,共44页，星期六，2024年，5月3.实际物体吸收的选择性对辐射传热计算所造成的困难①表面1吸收表面2的辐射表面2辐射：表面1吸收：第36页,共44页，星期六，2024年，5月②表面1吸收黑体的辐射简化：实际中测物体对黑体的吸收比。第37页,共44页，星期六，2024年，5月8.4.2灰体的概念及其工程应用为简化吸收的计算，提出灰体的概念。灰体：光谱吸收比与波长无关，即注意：①灰体的吸收与辐射物体无关，只与自身性质有关；②工业上热辐射物体，可当作灰体处理。第38页,共44页，星期六，2024年，5月8.4.3吸收比与发射率的关系——基尔霍夫定律1.实际物体吸收比和发射率间的关系设：表面1为黑体，辐射力，吸收比表面2为实物，辐射力，吸收比对实际物体2：辐射热量热平衡时，①注意：是与黑体的吸收比。②条件：热平衡；黑体投入辐射。定律表明：物体辐射能力大，其吸收能力也强。例如黑体。第39页,共44页，星期六，2024年，5月2.漫射灰体吸收比和发射率间的关系漫射灰体（漫灰表面）：漫射体：，辐射与空间方向无关。灰体：，吸收与投入辐射无关。因此：漫灰表面的辐射与吸收，与外界环境无关，与自身有关。①漫灰表面与黑体，达到热平衡：②漫灰表面与实际物体，无热平衡：（环境变化，自身不变）即：漫灰表面一定有。例如工程中的辐射传热。第40页,共44页，星期六，2024年，5月P378例题8-7一火床炉的炉墙内表面温度为500K，其光谱发射率可近似地表示为：λ≤1.5μm时ε（λ）=0.1；λ=1.5~10μm时ε（λ）=0.5；λ10μm时ε（λ）=0.8。炉墙内壁接受来自燃烧着的煤层的辐射，煤层温度为2000K。设煤层的辐射可以作为黑体辐射，炉墙为漫射表面，试计算其发射率及对煤层辐射的吸收比。解：①炉墙发射率第41页,共44页，星期六，2024年，5月第42页,共44页，星期六，2024年，5月②炉墙吸收比炉墙为漫射表面煤层为黑体第43页,共44页，星期六，2024年，5月感谢大家观看第44页,共44页，星期六，2024年，5月关于热辐射基本定律和辐射特性8.1.2从电磁波的角度描述热辐射的特性1.传播速率与波长、频率间的关系真空中光速，大气中略低。热辐射的本质是电磁波：波速、波长和频率的关系：——频率，、；——波长，、；第2页,共44页，星期六，2024年，5月2.电磁波的波谱热辐射的波长范围：