化工原理 第四章-2.ppt

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1、第四章传热第四节热辐射一、基本概念二、物体的辐射能力与斯蒂芬－波尔兹曼定律三、克希霍夫定律四、两固体间的相互辐射五、设备热损失的计算1第四节热辐射一、基本概念第四节热辐射1.什么是辐射传热？是一种通过电磁波传递能量的过程（不需要介质）热辐射线波长在0.4m~40m，属可见光、红外线2．吸收率、发射率、透过率23．黑体、白体、透热体、灰体-----透热体，如单原子或对称双原子构成的气体（H2，O2，He等等）灰体-----以相同的吸收率吸收所有波长的热辐射能的物体，如工业用的大多数固体材料。第四节热辐射3二、物体的辐射能力与斯蒂芬－

2、波尔兹曼定律辐射能力：单位时间、单位面积上对所有波长辐射线的辐射能量，用E表示，单位W/m2。根据普朗克量子理论，1．黑体的辐射能力E0第四节热辐射4---------黑度（或辐射率）属物性，与材料性质和温度、压力、浓度等有关三．克希霍夫定律2．灰体的辐射能力E灰体黑体TTEE0αE0第四节热辐射5四、两固体间的相互辐射1.任意形状、任意放置的两物体间相互辐射的角系数dAjdAirθjθi角系数的性质第四节热辐射62.两无限大平行壁面之间的相互辐射灰体1和2，假设T1T2E1′—从1至2发射和反射的总能量E2′—从2至1发射和反射的

3、总能量12设壁面的面积为A，则有：第四节热辐射7总发射系数第四节热辐射83.两非无限大平行相等壁面之间的相互辐射此时从一个平面所发出的辐射能只有一部分到达另一平面4.两非无限大灰体之间的相互辐射第四节热辐射95.物体1被物体2包围的热辐射当A2A1时（物体2刚好包围物体1）特例1：当A2包A1、且A2>>A1时特例2：第四节热辐射10五、设备热损失的计算其中：而T计算可参考教材240页式（4－134）~式（4－137）第四节热辐射11概念：导热系数（单位、固液气的相对大小、t对的影响）临界厚度公式：1.傅立叶定律2.一维稳态导

4、热导热圆筒壁平壁本章小结12概念：热边界层、影响冷凝和沸腾传热的因素、各种对流传热情况下的数量级、几个准数：Nu、Pr、Re公式1.牛顿冷却定律2.管内湍流时：对流本章小结13概念：黑体、灰体、吸收率、黑度、辐射能力公式：-------两固体间辐射传热速度辐射本章小结14