第四輻射換熱HeatRadiation

1、第四節(jié)第四節(jié) 輻射換熱輻射換熱heat radiation 反射、折射定理 q 總輻射能量 q 吸收能量 q反射能量 q透射能量 q 10101111，對(duì)固體和液體，對(duì)氣體，透熱體，氣體，透射率，面拋光的金屬，鏡體，（白體），表，反射率，黑體，如煤炭，吸收率，qqqqqqqqqq灰體：與固液相似，不透熱灰體：與固液相似，不透熱 不隨不隨變變. . 黑體模型黑體模型熱輻射基本定理熱輻射基本定理teb，與2/0:mwe2/mw12510tcbecedeekmcmwmc222416-1104387. 110.7433（二）斯蒂芬（二）斯蒂芬波爾茨曼定理波爾茨曼定理（三）克爾基荷夫定理（三）克爾基荷夫

2、定理21tt 211mweeqb0,21qttbee11)(2211tfeeeennbeebee 黑體間的輻射換熱黑體間的輻射換熱：1 , 2222, 1112, 1xaexaeqbb：1 , 222, 11xaxa2, 1142412, 1121211 , 22212, 112, 11)100()100(1)()()(xattcxaeeeexaeexaqbbbbbbb1 , 222, 11xaxa：11,2,1 ,njjinijiiixxxxx3121321qqq 根據(jù)能量守恒定律：根據(jù)能量守恒定律：a a1 1投投射到表面射到表面a a2+32+3的能量等于的能量等于a a1 1投射投射a

3、 a2+32+3到各部分能量之和：到各部分能量之和：兩邊同除以兩邊同除以q q1 1，得：，得：3 , 12, 1)32( , 1xxx11 , 22, 1 xx12, 1x211 , 2aax2, 333 , 221 , 333 , 111 , 222, 112, 31 , 33 , 21 , 23 , 12, 1111xaxaxaxaxaxaxxxxxx四、灰體表面間的輻射煥熱四、灰體表面間的輻射煥熱）（1geq(2) gjqgejj)1 (有效輻射(3) ) 11(2mwqejbeeaqqajejeaqbb1)(1jeba1 將輻射換熱過(guò)程繪成熱阻網(wǎng)絡(luò)圖，稱為表面將輻射換熱過(guò)程繪成熱阻網(wǎng)

4、絡(luò)圖，稱為表面熱阻網(wǎng)絡(luò)單元，是輻射網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)基本單元。熱阻網(wǎng)絡(luò)單元，是輻射網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)基本單元。a1 表面輻射熱阻，它是由于表面不是表面輻射熱阻，它是由于表面不是黑體而產(chǎn)生的熱阻，取決于表面因素。黑體而產(chǎn)生的熱阻，取決于表面因素。 兩個(gè)灰體間的輻射換熱量為：兩個(gè)灰體間的輻射換熱量為：211211222211112212, 11 xajjxajxajqqq2111xa 空間輻射熱阻空間輻射熱阻完全取決于幾何條件完全取決于幾何條件（二）兩個(gè)灰體表面組成的（二）兩個(gè)灰體表面組成的封閉系統(tǒng)的輻射換熱封閉系統(tǒng)的輻射換熱2222, 1111142412222, 1111121212, 11111001006

5、7. 5111axaattaxaaeebb 角系數(shù)情況不同：角系數(shù)情況不同：(1) ，如很大物體，如很大物體 2 包住物體包住物體1（2） 如物體如物體2恰好包住物體恰好包住物體1（極大兩平行面、平板）（極大兩平行面、平板）12aa 02121aax42411121ttaq12aa 12112aaxwttfq1112142411212214241121211211mwttaqq 工程上有時(shí)需要削弱輻射換熱或隔絕輻射的影工程上有時(shí)需要削弱輻射換熱或隔絕輻射的影響，如果輻射表面的尺度、溫度和黑度又無(wú)法改響，如果輻射表面的尺度、溫度和黑度又無(wú)法改變時(shí)可在輻射表面之間放置發(fā)射率很小的薄板來(lái)變時(shí)可在輻射

6、表面之間放置發(fā)射率很小的薄板來(lái)達(dá)到目的。這種薄板起著遮蓋輻射熱的作用，稱達(dá)到目的。這種薄板起著遮蓋輻射熱的作用，稱為為遮熱板遮熱板。 無(wú)遮熱板時(shí)，無(wú)遮熱板時(shí)，x1，2=1 加一層遮熱板時(shí)，設(shè)遮熱板兩側(cè)表面的發(fā)射加一層遮熱板時(shí)，設(shè)遮熱板兩側(cè)表面的發(fā)射率為率為31和和32，則，則11110010067. 52142412, 1tt11111110010067. 523213142412, 33 , 12, 3 , 1tt 結(jié)結(jié) 論論 1.加板，輻射熱阻加板，輻射熱阻 2.熱屏蔽可減小輻射傳熱，板黑度越小，效果熱屏蔽可減小輻射傳熱，板黑度越小，效果越好。越好。 3.拋光金屬板。拋光金屬板。例例 題題 有面積為有面積為0.1m2的面包塊在烤爐內(nèi)烘烤，爐內(nèi)的面包塊在烤爐內(nèi)烘烤，爐內(nèi)墻輻射換熱面積為墻輻射換熱面積為1m2，面包溫度為，面包溫度為100，墻，墻面溫度為面溫度為250。假定爐墻和面包之間為封閉空。假定爐墻和面包之間為封閉空間。面包黑度估計(jì)為間。面包黑度估計(jì)為0.5，墻為氧化的鋼鐵表面，墻為氧化的鋼鐵表面，其黑度估計(jì)為其黑度估計(jì)為0.