[工學(xué)]傳輸原理教案第10章傳熱(編輯修改稿)
2025-02-15 11:09 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 平衡時(shí) ，物體對(duì)黑體輻射的吸收率 等于同溫度下該物體的黑度 。 3121 2 3... bEEE E E? ? ? ?? ? ? ? ?（ 1013 基爾霍夫定律） 第二篇 熱量傳輸 第 10章 輻射換熱 167。 輻射基本定律 13 五、 蘭貝特 (Lambert)定律 黑體輻射能在空間的分布 （ 1） 定向輻射強(qiáng)度 Ip （輻射強(qiáng)度） 在 單位時(shí)間 、 單位可見(jiàn)面積 、 單位立體角內(nèi) ，輻射的能量叫做 定向輻射強(qiáng)度 。 Qp 為任意 p方向（與法線夾角 ?）上輻射的熱流率。 2sFr? ??是立體角（球面上 表面積與 球半徑平方 之比）。 15)( 1 0S r W / mc o s 2 ??? ?? ddF dQI pp第二篇 熱量傳輸 第 10章 輻射換熱 167。 輻射基本定律 14 （ 1） 可以證明， Ip＝ Im =In=…=I （黑體定向輻射強(qiáng)度） （ 1016） 即： 黑體定向輻射強(qiáng)度在半球的各個(gè)方向上相等。 Sr W / m c o s 2 ??? ?? ddF dQI pp（ 1015） （ 1017 余弦定律 ） 黑體面積發(fā)生的輻射能， 落到 空間不同方向單位立體角中的能量值，與該方向同表面法線之間的夾角的余弦 成正比。 （余弦定律） （ 2） 第二篇 熱量傳輸 第 10章 輻射換熱 167。 輻射基本定律 15 證明：輻射物體遵守蘭貝特定律時(shí)， 輻射力是 任何方向上定向輻射強(qiáng)度 的 π倍 。（ ） 底面上 微元輻射面 dF， 在球面上任意輻射方向 p，取面積微元 dFs，則與發(fā)射方向 p垂直的輻射面面積為 dF?cos?。立體角 d?。單位時(shí)間 dF在 p方向輻射能為 dQp。所以： c o s pp dQII d F d????2sdFdr? ?2c o spsdQ I d Fd F r????2c o s /psdQId F d F r?? ??c o s s inpd Q I d F d d? ? ? ?? ? ?s i nsd F r d r d? ? ???圖示：半球的半徑為 r0, 此半球覆蓋在輻射微元面 dF所在的平面上。 第二篇 熱量傳輸 第 10章 輻射換熱 167。 輻射基本定律 16 單位時(shí)間， dF對(duì)半球表面所有方向的總輻射能為： / 2 200/ 2 200 = c o s sin =pQ d QI d F d dI d F????????? ? ? ????????????另一方面， Q＝ E?dF 所以， E =I??。 得出（ 3） E =I?? ， 符合蘭貝特定律的黑體表面，輻射力 是任意方向上定向輻射強(qiáng) 度的 ? 倍 。 第二篇 熱量傳輸 第 10章 輻射換熱 167。 輻射基本定律 17 . 實(shí)際物體的輻射特性 (1). 實(shí)際物體的輻射與絕對(duì)黑體不同。 (2). 黑體的單色輻射力 Ebλ隨波長(zhǎng)連續(xù)光滑地變化。而 實(shí)際物體的單色輻射力 Eλ隨波長(zhǎng)和溫度發(fā)生不規(guī)則變化。 實(shí)際 Eλ 黑體 Ebλ (3). 灰體單色輻射力與同溫度、同波長(zhǎng)下的黑體單色輻射力之比為定值 ??（灰體單色黑度）。 （灰體）： bEE? ? ????40 TEE b ??? ???實(shí)際物體的輻射力計(jì)算公式 （ 1020） 第二篇 熱量傳輸 第 10章 輻射換熱 167。 實(shí)際物體的輻射與吸收 167。 實(shí)際物體的輻射與吸收 б 0是黑體輻射常數(shù)， 18 實(shí)際物體只是近似符合蘭貝特定律，黑度也隨輻射方向改變 (各方向上定向輻射強(qiáng)度不相等 )。 ???? bII?同溫黑體定向輻射強(qiáng)度 實(shí)際物體的黑度與物質(zhì)種類、表面溫度、表面狀況有關(guān)。
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1