清華大學(xué)熱工基礎(chǔ)課件工程熱力學(xué)加傳熱學(xué)12第十一章-輻射換熱-預(yù)覽頁
【正文】 , 31122A A A l l lXAl? ? ? ???3 3 ,1 3 3 , 2 3A X A X A?? 1 2 3 1 2 31 , 21122A A A l l lXAl? ? ? ???1 , 2 1 , 1 ,1 ac bdX X X? ? ?1,12aca b a c b cXl???1,12bda b b d a dXl???? ? ? ?1 , 2 2a d b c a c b dXab? ? ??31 2. 黑體表面之間的輻射換熱 對于任意位置的兩個黑體表面 2， 據(jù)角系數(shù)定義 1 2 1 1 , 2 b 1A X E? ? ? 2 1 2 2 ,1 b 2A X E? ? ?1 , 2 1 2 2 1? ? ????? 1 1 , 2 b 1 2 2 , 1 b 2A X E A X E??? ?1 1 , 2 b 1 b 2A X E E?? ? ?2 2 ,1 b 1 b 2A X E E??b 1 b 21 , 21 1 , 21EEAX???1 1,21AX稱為 空間輻射熱阻 32 如果由 n個黑體表面構(gòu)成封閉空腔 , 那么每個表面的凈輻射換熱量為 ? ?, , b b11nni i j i i j i jjjA X E E????? ? ??? 注意 ： ?1,2是兩個任意位置的黑體表面 2之間直接的輻射換熱量 ， 沒考慮其它表面的影響 。 bJE? （ 2） 兩個漫灰表面構(gòu)成的封閉空腔中的輻射換熱 若兩個漫灰表面 2構(gòu)成封閉空腔 , T1T2， 則表面 1凈損失 、 表面 2凈獲得 的熱量分別為 b 1 111111EJA??????2 b 222221JEA??????表面輻射熱阻網(wǎng)絡(luò)單元 35 表面 2之間凈輻射換熱量為 1 , 2 1 1 , 2 1 2 2 , 1 2A X J A X J? ??? ?1 1 , 2 1 2A X J J?? 121 1 , 21JJAX?? 根據(jù)封閉腔的能量守恒 ， 1 2 1 2? ? ???聯(lián)立以上三式 ， 可得 b 1 b 212121 1 1 1 , 2 2 21 1 1EEA A X A???????????兩表面封閉空腔的輻射網(wǎng)絡(luò) 空間輻射熱阻網(wǎng)絡(luò)單元 36 對于兩塊平行壁面構(gòu)成的封閉空腔 b 1 b 212121 1 1 1 , 2 2 21 1 1EEA A X A???????????12A A A?? 1 , 2 2 ,1 1XX??b 1 b 212()111A E E??????? ?1 , 2 b 1 b 2A E E????1,2 稱為 系統(tǒng)黑度 對于凸型物體 1和包殼 2之間的輻射換熱 , 1,2 1X ?1 b 1 b 21 , 211 2 2()111A E EAA?????????????如果 ， 12AA?? ? ?1 , 2 1 1 b 1 b 2A E E????37 （ 3） 多個漫灰表面構(gòu)成的封閉空腔中的輻射換熱 封閉空腔內(nèi)任意一個表面 i 凈損失的輻射熱流量 等于 該 表面與所有表面交換的輻射熱流量的代數(shù)和 ， 即 b1iiiiiiEJA??????? ?,1ni i j i jjA X J J????1,1nijji i jJJAX??? ? 只要利用相應(yīng)的空間輻射熱阻將封閉腔所有的有效輻射節(jié)點連接起來 , 就構(gòu)成了完整的輻射換熱網(wǎng)絡(luò) 。 輻射網(wǎng)絡(luò)中的重輻射面 3 39 原則上 ， 對于 n個表面構(gòu)成的封閉空腔 , 可以寫出每 個表面有效輻射節(jié)點方程 n個有效輻射節(jié)點方程組成線性方程組 。 沒有遮熱板時 ，兩塊平壁間的輻射換熱有 2個表面輻射熱阻 、 1個空間輻射熱阻 。 給熱電偶端部加一個表面發(fā)射率為 ? 3= 3， 熱電偶端點的熱平衡表達式 ? ? ? ?44f 1 1 1 3h T T T T??? ? ?遮熱罩的熱平衡表達式 ? ? ? ?44f 3 3 3 22 h T T T T??? ? ?聯(lián)立求解以上兩式 ， 可求得測溫誤差 ， 結(jié)果為44 K。 61 .3 9 2 1 0?81 .4 9 6 1 0? 太陽常數(shù) ： 大氣層外緣與太陽射線垂直的單位面積上接收到的太陽輻射能 2c 1 3 6 7 1 .6 W/mS ??根據(jù)太陽常數(shù) ， 可算得太陽表面相當(dāng)于溫度為 5762 K的黑體 ， m a x 0 . 5 μm? ?地球大氣層外緣水平面上單位面積接受到的太陽輻射能 ,0 c osscG S f ???修正系數(shù) 0 . 9 7 ~ 1 . 0 3f ?44 紫外線 約占 %； 可見光 約占 %；紅外線 約占 %。
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