第10章----輻射換熱-文庫(kù)吧
2025-07-21 10:09 本頁(yè)面
【正文】 黑體、白體和透熱體 ρ?1，即 α?τ?0，投射到物體上的輻射能被 全部反射 。 材料的性質(zhì)及其表面粗糙度對(duì)吸收率有重大影響。一般來講，物體的表面越粗糙，吸收率就越大。 ? 黑體： 能吸收投入到其表面上的所有熱輻射的物體，包括所有方向和所有波長(zhǎng)，因此，相同溫度下，黑體的吸收能力最強(qiáng)。 ? 白體 (鏡體 ) 如磨光的金屬表面 凡屬黑體的一切量均加下角標(biāo) b 均為假定的理想物體 如電影院內(nèi)壁 ? 透熱體 τ?1，即 α?ρ?0，投射到物體上的輻射能被 全部透過 。 如絕對(duì)干燥空氣 一般來講， 固體和液體都是不透熱體 。 氣體反射率為 0。 α＜ 1，且吸收率不隨波長(zhǎng)而改變（ α為常數(shù) ）的物體。 絕大多數(shù)的工程材料在熱輻射范圍內(nèi)均可近似為 灰體 處理。 工程中為簡(jiǎn)化輻射換熱計(jì)算而引入 對(duì)于大多數(shù)的固體和液體： 對(duì)于不含顆粒的氣體： 對(duì)于黑體： 鏡體或白體： 透明體： 1??1??1??1,0 ??? ???1,0 ??? ???一、斯蒂芬 — 玻爾茲曼定律 167。 熱輻射的基本定律 輻射力：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)單位表面積向半球空間所有方向發(fā)射的全波長(zhǎng)輻射能的總和。單位為 W/㎡ 黑體輻射力 Eb與黑體熱力學(xué)溫度的四次方成正比 ，又稱為 四次方定律 ，即 或 揭示了黑體的輻射能力與其溫度之間的關(guān)系 ?b :黑體輻射常數(shù)， 其值為 ?108 W/(m2?K4)； T : 黑體表面的熱力學(xué)溫度， K。 Cb :黑體輻射系數(shù)， 其值為 (m2?K4)。 42( / )bbE T W m??42bb ( / )100TE C W m???????一、斯蒂芬 — 玻爾茲曼定律 單色輻射力 —— 物體在某一溫度下，單位時(shí)間內(nèi)單位表面積向半球空間所有方向發(fā)射的某一波長(zhǎng)的輻射能稱為單色輻射力。（光譜輻射力） Eλ 。 E、 Eλ 關(guān)系 :顯然， E和 Eλ 之間具有如下關(guān)系： ?? dEE ? ?? 0 例 141 試計(jì)算一黑體表面溫度分別為 25℃ 及 500℃ 時(shí)輻射力的變化。 二、黑度 實(shí)際物體的輻射力與同溫度下黑體的輻射力之比 稱為實(shí)際物體的 黑度 （也稱為物體的 發(fā)射率 ），用 ?表示。即 工程上最重要的是確定實(shí)際物體（灰體）的輻射力 黑度的物理意義： ? 恒小于 1。 物體的黑度是物體本身的一種性質(zhì)。 bEE?? 它表明 物體的輻射能力接近于黑體的程度 。 ? 表面粗糙的物體或氧化金屬表面具有較大的黑度。 常用工程材料的黑度由實(shí)驗(yàn)確定，可在 附錄 和 有關(guān)手冊(cè) 中查出。 根據(jù)黑度得到 實(shí)際物體輻射力 的計(jì)算公式 ? 絕大部分非金屬材料的黑度在 ～
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