輻射傳熱ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-08 13:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 0aEE ?0EaE ? 輻射傳熱 Kirchhoff定律說明：平衡狀態(tài)下 ， 任何物體的輻射能力與吸收率的比值恒等于同溫度下黑體的輻射能力 ， 與物體的表面性質(zhì)無關(guān) ， 僅是溫度的函數(shù) 。 表明 任何物體的黑度都等于它對(duì)黑體輻射的吸收率 ， 說明 輻射和吸收在本質(zhì)上是相同的 ， 只是表現(xiàn)形式不同 ， 即 粒子由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)向外發(fā)射熱射線 ， 反之則吸收熱射 線 。 物體表面間的輻射換熱 兩平行黑體表面組成的封閉體系的輻射換熱 如圖 ， 兩平行的黑體表面組成的 封閉體系 ， 其溫度 、吸收率和黑度分別為： T1， a1=ε1=1， T2， a2=ε2=1 輻射傳熱 則 1面輻射的能量 E1落到 2面被全部吸收 ， 2面輻射的能量 E2落到 1面被全部吸收 ， 則 2面得到熱量為： ])10 0()10 0[( 4241021 TTCEEq ????wm2 兩平行灰體表面組成的封閉體系的輻射換熱 如圖所示 ， 兩平行的灰體表面組成的封閉體系 ，其溫度 、 吸收率和黑度分別為： T a ε1及 T aε2， 透過率 D1=D2=0。 要計(jì)算兩表面間的輻射換熱量 ，需要用按輻射 → 吸收 → 反射 → 吸收 …… 無限循環(huán)追計(jì)的辦法求解 ， 分析如下： 輻射傳熱 1面輻射的能量 E1 2面吸收的部分 E1 a2 2面反射回去的部分 E1(1a2) 1面吸收反射回的部分 E1(1a2) a1 1面又反射回的部分 E1(1a2) (1a1) 2面又吸收的部分 E1(1a2) (1a1)a2 …… 同理， 2面輻射的能量 E2 1面吸收的部分 E2 a1 1面反射回去的部分 E2(1a1) 2面吸收反射回的部分 E2(1a1) a2 2面又反射回的部分 E2(1a1) (1a2) 1面又吸收的部分 E2(1a1) (1a2)a1 …… 如此 反復(fù)吸收和反射 ，最后被完全吸收。設(shè)， 則 1面自身輻射出去后又回到 1面被它自身吸收的熱量為： E1(1a2) a1+ E1(1a2)2 (1a1) a1+…….. = E1(1a2) a1 (1+p+p2……) = paa ??? )1)(1( 21paaE??1)1( 1211面吸收來自 2面的熱量： E2 a1+ E2(1a1) (1a2)a1+…… = E2 a1 (1+p+p2+……) = 1面熱量收支差額為 ： PaE?11221211221121211 )11)1((aaaaaEaEPaEPaaEEq??????????按四次方定律： 4111 1 00 ??????? TCE 4222 100 ??????? TCE代入上式得 ： ])1 0 0()1 0 0[(111 424121TTq ?????011 CC ?? 022 CC ??任意放置的兩灰體表面組成的封閉體系間的輻射換熱 （自學(xué)） 輻射傳熱 角度系數(shù) 如圖 310所示 ， 兩微元面 dA1和 dA2中心距離為 r，面積和溫度分別為 A T1和 A T2， 連線 r與它們的法線的夾角分別為 φ1和 φ2。 1面輻射出去的能量不能全部落到 2面上 ， 我們把 1面輻射出去的總能量落在 2面上的份數(shù) 稱為 1面對(duì) 2面的角度系數(shù) ， 用 φ12表示 。 222121111212 AEQAEQ?? ??根據(jù)蘭貝特定律，兩個(gè)微元面間的熱交換為： 2212111
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