傳熱學(xué)課件第八章ppt課件-文庫吧在線文庫
【正文】 光譜平均的情況，但實(shí)際上，真實(shí)表面的發(fā)射能力是隨方向和光譜變化的?？捎梅ㄏ虻陌l(fā)射率來近似代替。光譜吸收比隨波長的變化體現(xiàn)了實(shí)際物體的選擇性吸收的特性。 發(fā)射輻射與吸收輻射二者之間的聯(lián)系 ： 最簡單的推導(dǎo)是用兩塊無限大平板間的熱力學(xué)平衡方法。 對于灰體，不論投入輻射是否來自黑體，也不論是否處于熱平衡條件，其吸收比恒等于同溫度下的發(fā)射率。 ? 如圖所示的真空輻射爐，球心處有一黑體加熱元件，試指出①，②，③ 3處中何處定向輻射強(qiáng)度最大 ?何處輻射熱流最大 ?假設(shè)①，②，②處對球心所張立體角相同。所以①處輻射熱流最大，③處最小。所以①處輻射熱流最大，③處最小。試問樹葉上、下去面的哪一面結(jié)箱 ?為什么 ? 答：霜會結(jié)在樹葉的上表面。但該式具有如下 限制 ： (1)整個系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)； (2)投射輻射源必須是同溫度下的黑體。此時，不管投入輻射的分布如何，吸收比 ?都是同一個常數(shù)。 ① 不同種類物質(zhì)的 ε ： 常溫下白大理石 ε ＝ ；常溫下鍍鋅鐵皮 ε ＝ ② 同一物體不同溫度 ε ：嚴(yán)重氧化的鋁表面 50℃ 時 ε ＝ ；500℃ 時 ε ＝ ③ 同一材料 ， 不同表面狀況： a常溫下無光澤黃銅 ε ＝ ；磨光后的黃銅 ε ＝ 大部分非金屬材料的發(fā)射率一般在 ～ ；且與表面狀況關(guān)系不大，在缺乏資料時，可近似取為 。 實(shí)際物體的定向輻射強(qiáng)度 ( ) ( )()()bbIIII???????定向輻射強(qiáng)度隨 θ 角的變化規(guī)律 漫射體：表面的定向發(fā)射率 ?(?)與方向無關(guān)，即定向輻射強(qiáng)度與方向無關(guān)，滿足上述規(guī)律的物體稱為漫射體，這是對大多數(shù)實(shí)際表面的一種很好的近似。 222200d ( , )c o s ddc o s sinsin c o sbbbbbEIAI d dI d dI??? ????? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ??? ? ?? ? ? ?????????黑體輻射力 E: 遵循蘭貝特定律的輻射，數(shù)值上其輻射力等于定向輻射強(qiáng)度的 π 倍。 d ( , )d c o s dIA??????2 定向輻射強(qiáng)度 I 可見面積： 在不同方向上所能看到的輻射面積是不一樣的 。 黑體在波長 λ 1和 λ 2區(qū)段內(nèi)所發(fā)射的輻射力 ： ??? 21?? ? ?dEE bb特定波長區(qū)段內(nèi)的黑體輻射力 黑體輻射按波段的分布 黑體輻射函數(shù) ? ?2211212121() 40400( 0 ) ( 0 ) 2 111( ) ( )bbbbbbbbEdF E dTEdE d E dTF F f T f T?? ??? ? ??????????????????? ???????? ? ? ??????通常把波段區(qū)間的輻射能表示為同溫度下黑體輻射力（ λ 從 0到 ∞的整個波譜的輻射能）的百分?jǐn)?shù)，記作 。 E、 Eλ 關(guān)系 : 顯然， E 和 Eλ 之間具有如下關(guān)系 ： 黑體一般采用下標(biāo) b表示，如黑體的輻射力為 Eb，黑體的光譜輻射力 為 Ebλ 0E E d? ??? ? StefanBoltzmann定律 440 ()100bTE T c???式中， ?= 108 w/(m2?K4)， StefanBoltzmann常數(shù)。 黑體模型及其重要性 具有一個小孔的等溫空腔表面，若有外部投射輻射從小孔進(jìn)入空腔內(nèi)，必將在其內(nèi)表面經(jīng)歷無數(shù)次的吸收和反射，最后能夠從小孔重新選出去的輻射能量必定微乎其微。 從電磁波的角度描述熱輻射的特性 電磁波的傳播速度： C = fλ 式中：
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