热工基础与应用第2版 教学课件 作者 傅秦生辐射换热1.ppt

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1、第四节辐射换热一、辐射换热的基本概念热辐射：由于热原因而产生的电磁波辐射。辐射换热：物体间相互辐射和吸收的总效果。吸收比α、反射比ρ和穿透比τ:固体、液体：气体：（绝对）黑体：α＝1的物体。（绝对白体；绝对透明体）人工黑体：二、热辐射定律（一）、斯忒藩-玻耳兹曼定律（四次方定律）辐射力E：单位时间单位面积物体表面向其上半球空间所有方向发射的全部波长的辐射能的总值。斯忒藩-玻耳兹曼定律：（二）、基尔霍夫定律1、基尔霍夫定律或2、灰体灰体：三、黑体间的辐射换热——角系数（一）黑体表面间的辐射换热角系数X1，2：表面1发出的辐射能落在表面2上的百分比。

2、黑体表面间的辐射换热量：空间热阻：（二）、角系数的特征1、角系数的相对性2、角系数的完整性3、角系数的分解性（可加性）（三）角系数的确定简单特殊物体表面间的角系数1、两块很接近的大平行平板：2、一非凹表面被另一凹表面所包围3、三个非凹表面组成的封闭系统：4、两个可以相互看见的非凹表面组成的如图系统：工程用线图：四、灰体表面间的辐射换热（一）有效辐射投入辐射G：单位时间内投入到单位面积上的总能量。有效辐射J：单位时间内离开单位面积上的总辐射能量。表面辐射热阻：因表面不是黑体而产生的热阻。（二）两个灰体表面组成的封闭系统的辐射换热几种特例：1、2、3

3、、遮热板（三）多个灰体表面组成的封闭系统的辐射换热对节点1：对节点2：五气体辐射简介(一)气体辐射的特点空气、O2、N2、H2等结构对称的双原子气体没有辐射和吸收能力多原子气体以及结构不对称的双原子气体有相当的辐射本领1.气体辐射对波长具有强烈的选择性每一种气体只有在一定的波长范围内才有辐射和吸收能力O3可以全部吸收波长小于0.3m的紫外线工程燃烧的主要产物CO2、H2O（汽）的光带均在波长大于2.5m处，各有三条光带，其中有两条互相重叠CO2、H2O（汽）的辐射力见下图2.气体的辐射和吸收是在整个容积中进行的吸收：辐射到气体层界面上的辐射能

4、在辐射行程中被吸收减弱，减弱的程度取决于辐射强度及途中所遇到的分子数目（与射线行程长度及气体密度有关）辐射：气体层界面上所感受到的辐射能为到达该界面上的整个容积气体的辐射(二)温室气体地球大气中起温室作用的气体二氧化碳、甲烷、水蒸气、臭氧、NOX、氟利昂等在光带范围内吸收地面发出的长波辐射以长波辐射的形式通过“窗区”散失部分从太阳获得热量