輻射換熱理論基礎ppt課件-wenkub
2023-05-27 13:26:37 本頁面
【正文】 射區(qū)域一般為 ~100μ m。 圖 65 黑體模型 167。 λ m與 T 的關系由 Wien位移定律給出， KmTm ??? ? 3108 9 7 ? 圖 66 Planck 定律的圖示 8 如不是黑體，則不完全遵守這個定律，但其變化方向是相同的，例如金屬： 當 T500186。 解： 應用 Wien位移定律 T=2022K 時 ? max=?103/2022= ?m T=5800K 時 ? max=?103/5800= ?m 常見物體最大輻射力對應的波長在紅外線區(qū) 太陽輻射最大輻射力對應的波長在可見光區(qū) (2)StefanBoltzmann定律 (第二個定律 )： ??? 21?? ? ?dEE bb40 )(510 12 TdecdEETcbb ?????? ???? ??? ??式中， σ= 108 w/(m2?K4)，是 StefanBoltzmann常數。 167。 所有這些差別全部歸于上面的系數 ， 因此 ， 他們一般需要實驗來確定 ， 形式也可能很復雜 。這說明 發(fā)射率只與發(fā)射輻射的物體本身有關，而不涉及外界條件 。 光譜吸收比隨波長的變化體現了實際物體的選擇性吸收的特性 。 根據前面的定義可知，物體的吸收比除與 自身表面性質 及 溫度 有關外，還與 投入輻射按波長的能量分布 有關。但該式具有如下 限制 ： (1)整個系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)； (2)如物體的吸收率和發(fā)射率與溫度有關，則二者只有處于同一溫度下的值才能相等； (3)投射輻射源必須是同溫度下的黑體 。 65 角系數的定義、性質及計算 前面講過 ， 熱輻射的發(fā)射和吸收均具有空間方向特性 ， 因此 ， 表面間的輻射換熱與 表面幾何形狀 、 大小和各表面的相對位置 等幾個因素均有關系 ， 這種因素常用 角系數 來考慮 。 即 (2)有效輻射 ：單位時間內離開單位面積的總輻射 。 角系數的應用是有一定限制條件的 ， 即 漫射面 、 等溫 、 物性均勻 (61) 35 1111 c o s21 ??? ddALd dAdA ??兩個微元表面 dA1和 dA2，則 221 2c o sdAdr???212121222111c o sc o sc o sc o s21dAdArLrdAdALd dAdA????????(2) 微元面對微元面的角系數 36 2121 c osc os12 rdAXdAdA ?????同理 可見 2212121c osc os1221 rdAdAXdAXdAdAdAdAdA ???????如果表面 dA1是漫射表面（滿足 Lambert’s Law） 11 LE ??2221 c osc os21 rdAXdAdA ?????表面 dA1發(fā)出的能量 111 dAEd dA ??221211 c osc os12121dArE LddXdAdAdAdAdA ???? ?? ??(62a) (62b) 37 (3) 微元面對面的角系數 由角系數的定義可知，微元面 dA1對面 A2的角系數為 22121 , 2 1 , 2 22c o s c o sd d dAAX X d Ar????????? 1 1,21,2 A ddd XX微元面 dA2對面 A1的角系數則為 (63a) (63b) 38 表面對表面 ? ?? ? ?? ??1 21 2 2121 212121 c osc osA AA A dAdAAA dAdArLd ????? ?? ??? ?? 1 2 21121211111A A dAdAAAAAA ddAEX ???? ?? 1 2 212121c osc os11 A A dAdArA ???同理 ? ??? 1 212 212122c os
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