熱輻射-經(jīng)典教案-文庫(kù)吧
2024-08-04 09:24 本頁(yè)面
【正文】 即物體對(duì)不同波長(zhǎng)的輻射能有選擇性的吸收。 ? 對(duì)于波長(zhǎng)在 ～ 20μm的輻射能，大多數(shù)材料的吸收率隨波長(zhǎng)的變化不大，把實(shí)際物體當(dāng)作對(duì)各種波長(zhǎng)輻射能均能 同樣吸收的理想物體 ，這種理想物體稱為 灰體。 ? 克希荷夫定律認(rèn)為，同一灰體的 吸收率 與其 黑度 在數(shù)值上是相等的，即 ε=α。即對(duì)投入輻射能的吸收率可用其黑度表示。也可以用下式表示 ? E = αEb= εEb ? 但灰體是理想化的處理，對(duì)工業(yè)輻射能的計(jì)算是可以的。如果是 太陽(yáng)光 ，物體對(duì)可見(jiàn)光呈現(xiàn) 強(qiáng)烈選擇性 。 固體輻射 物體間的輻射傳熱 ? 黑體間的輻射傳熱和角系數(shù) ? 灰體間的輻射傳熱 ? 封閉體系輻射傳熱 ? 大面積平板體系的輻射傳熱 ? 內(nèi)包物體的輻射傳熱 ? 影響輻射傳熱的主要因素 ? 輻射給熱系數(shù) 熱 輻 射 黑體間的輻射傳熱和角系數(shù) ? 圖 630為任意放置的兩個(gè)黑體表面，其面積分別為 A1和 A2，表面溫度分別為 T1和 T2不變。由圖可見(jiàn)，黑體 1向外輻射的能量只有一部分 Q1→2 投射到黑體 2并被吸收。同樣黑體 2向外輻射的能量只有一部分 Q2→1 投射到黑體 1并被吸收。 ? 于是兩黑體間傳遞的熱流量為 ? Q12 = Q1→2 Q2→1 物體間的輻射傳熱 ? 圖 630 兩黑體間的相互輻射 黑體間的輻射傳熱和角系數(shù) ? 根據(jù)藍(lán)貝特定律 ? 將上式簡(jiǎn)化為 ? ? 稱為黑體 1對(duì)黑體 2的 角系數(shù) ，其值為表面 1的全部輻射能中，直接投射到黑體 2的量所點(diǎn)人比例。 ? ??? 1 2 21221121 1c o sc o sA Ab dAdArEQ ???121121 ?bEAQ ??12?黑體間的輻射傳熱和角系數(shù) ? 角系數(shù)是一個(gè)純幾何因素，其值為 ? 同理 212211121 21c o sc o s1 dAdArA A A? ?? ????212212 ?bEAQ ??212212211 21c o sc o s1 dAdArA A A? ?? ????黑體間的輻射傳熱和角系數(shù) ? 即 ? 于是 212121 ?? AA ?22121121122112 bb EAEAQ ?? ???? ????????????????????????42410121 100100TTCA ?黑體間的輻射傳熱和角系數(shù) ? 由于角系數(shù)的計(jì)算不方便，工業(yè)上把角系數(shù)繪成曲線，見(jiàn)圖 631和圖 632所示。如果兩平板面積相等且很大，則角系數(shù)均為 1。即 ? 則 Q12 = Eb1 – Eb2 11221 ?? ?? ? 圖 631 兩平行平板間的角系數(shù) ? 圖 632 兩平行圓盤(pán)間的角系數(shù) 灰體間的輻射傳熱 ? 設(shè)任意放置的兩個(gè)灰體 1和 2，其面積分別為 A1和A2，表面溫度分別為 T1和 T2不變。兩灰體表面的輻射能力和吸收率分別為 E E2和 α α2。 物體間的輻射傳熱 灰體間的輻射傳熱 ? 灰體 1單位時(shí)間內(nèi)的輻射總能量為 A1E1，其中一部分 直射到灰體 2上，其余散失。而投射到 2的能量，部分吸收。 ? 反射，其中 又投射到灰體 1上。這一能量部分被灰體 1吸收，而其余部分 再次被反射。同樣被 1反射的能量投射到 2上部分吸收部分反射，如此過(guò)程不斷進(jìn)行，直到消弱。 1112 EA?)1( 21112 aEA ?? )1( 2112112 aEA ???)1)(1( 12111221 aaEA ????灰體間的輻射傳熱 ? 從灰體 2輻射總能量為 A2E2，也經(jīng)歷了相同的過(guò)程。 ? 單位時(shí)間單位面積離開(kāi)灰體的總輻射能為 E效 ，單位時(shí)間單位面積投入灰體的總輻射能為 E入 。物體有效輻射為灰體本身 E和對(duì)投入
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