【正文】 其余 (1A1)Eb被反射至板 2，并被其全部吸收。 對板 1，輻射傳熱的結(jié)果為： q/s=q發(fā)射 /sq接收 /s=[E1+(1A1)Eb]Eb=E1A1Eb 輻射傳熱達到平衡時，即 T1=T2 A時， q/s=0 b11b11 EAEEAE ????實際上板 1可用任何板代替 ， 上式稱為克?；舴蚨?， 它表明 任何物體的輻射能力與其吸收率的比值恒等于同溫度下黑體的輻射能力 ， 并且只和物體的絕對溫度有關 。 根據(jù)克?；舴蚨桑? ①物體的吸收率 A愈大，其輻射能力 E也愈大； ②由 A＝ E/Eb與式 ε＝ E/Eb比較， A＝ ε， 即 灰體的吸收率在數(shù)值上等于同溫度下該物體的黑度 。因此若測定出了物體的黑度，即可知其吸收率和輻射能力。但 A、 ε物理意義不同 ： A： 吸收率，表示由其它物體發(fā)射來的輻射能可被該物體吸收的分數(shù)； ε： 黑度，表示物體的輻射能力占黑體輻射能力的分數(shù) 因物體的 A測定比較困難，工程計算中常用 ε代替。 )T(f100 TCEAEAEAEAE40b332211 ???????????????? 兩固體間的輻射傳熱 工業(yè)上常遇到兩固體間的相互熱輻射，可近似按灰體處理，故較復雜。兩固體間輻射傳熱的凈傳熱量與兩物體的溫度、形狀、相對位置以及物體本身性質(zhì)有關。 不考慮幾何因素 面積很大 ， 距離很近 ， 兩大平行灰體平板間的相互輻射 。 平板 1： T E A1 平板 2： T E A2 1 2 E1 板 1輻射總能量： (q/s)1=(E1+R2R1E1+R22R12E1+ ) (R2E1+R22R1E1+R23R12E1+ ) = (E1E1R2) (1+R2R1+R22R12 +R23R13 + ) = E1A2(1+R2R1+R22R12 +R23R13 + ) R2E1 R22R12E1 R2R1E1 R22R1E1 R23R12E1 R23R13E1 R24R13E1 板 2輻射總能量： (q/s)2=(E2+R2R1E2+R22R12E2+ ) (R1E2+R2R12E2+R22R13E2+ ) = (E2E2R1)(1+R2R1+R22R12 +R23R13 + ) =E2A1(1+R2R1+R22R12 +R23R13 + ) ∴ 板 1向板 2傳遞的凈輻射熱通量： 1 2 E2 R2R12E2 R1E2 R2R1E2 R22R12E2 R22R13E2 R23R13E2 R23R14E2 2121122121122121122121222121122221212121AAAAAEAE)A1)(A1(1AEAERR1AERR1AE)RRRR1(AE)RRRR1(AE)s/q(??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????42412121424121424111o21221142022410112121122121100T100TSCqS100T100TC100T100T111C)sq(AA100TCE100TCEAAAAAEAE)sq(，則輻射傳熱速率為：若平行平板的面積均為 考慮幾何因素 當兩壁面間距離與表面積之比不夠小時，一壁面發(fā)射的輻射能可能不能完全到達另一壁面時，引入一角系數(shù) ?進行修正，即： 上兩式適用于任何形狀的表面之間的相互輻射，但對一物體被另一物體所包圍下的輻射 ，要求被包圍物體的表面應為平表面或凸表面。 角系數(shù) ?：表示從輻射面積 S所發(fā)射出的能量為另一物體表面所截獲的分數(shù)。 其數(shù)值與物體的形狀，大小，相互位置、距離及面積有關。具體值查 P381表 57。 ?????????????????????????42412121 100T100TSCq輻射傳熱計算示例 例 45 某車間的采暖板尺寸為 ， 板面為鋁板 (已氧化 )， 溫度為 107℃ ， 若不計采暖板背面及側(cè)面的輻射作用 ，求采暖板面與車間墻面間的輻射傳熱量 ， 已知墻面溫度12℃ 。 解：該種情況為很大的物體 2(車間墻面 )包住物體 1(采暖板 )的情形 ， S=S1= m2, ? =1, C12=ε1C0 對已氧化的鋁板 ， 查 P378表 56， 取 ε1= 10012273100107273100T100TSCq4442412121??????????????? ???????? ???????????????????????????????? 對流和輻射的聯(lián)合傳熱 許多化工設備或管道的外壁溫度常常高于周圍環(huán)境的溫度 ， 因此熱量將由壁面以對流和輻射兩種形式散失 。 為減少熱量散失需進行隔熱保溫 ，因此在保溫時必須要計算散失的熱量 ， 其散熱量應為對流傳熱和輻射傳熱兩部分之和 。 由對流引起的散熱量 qC=hcSw(twtb) Sw,tw tb Q ? ?)tt(Shqqqtt100T100TChttSh100T100TSCqbwwTRCw4b4w21RbwwR4b4ww21R????????????????????????????????????????????????????????總的熱量損失為：其中：由輻射引起的散熱量hT=hC+hR， 稱為對流 輻射聯(lián)合傳熱系數(shù) ， W/(m2℃ )。 對于有保溫層的設備 、 管道等對周圍環(huán)境散熱的聯(lián)合傳熱系數(shù)hT可用下列公式計算 。 在平壁保溫層外： hT=+(twtb) 在管道或圓筒壁保溫層外： hT=+(twtb) 上兩式適用于 tw150℃ 。 空氣的流速 u≤5m/s： hT=+ 空氣的流速 u5m/s： hT=+ 對流 輻射聯(lián)合傳熱計算示例 例 46 外徑為 194mm的蒸汽管道 ， 擬包一層導熱系數(shù)為K的保溫材料 。 管內(nèi)飽和蒸汽溫度為 133℃ ， 保溫層外表的溫度要求低于 40℃ ， 周圍環(huán)境溫度為 20℃ ， 計算需保溫層厚度 。 設管內(nèi)蒸汽冷凝傳熱與管壁熱阻均可略去不計 。 解：此題周圍環(huán)境屬于自然對流情形 ， hT=+(twtb)=+ (4020)=(m2℃ ) 當管壁熱阻不計時 ， 保溫層導熱量等于對流輻射聯(lián)合散熱量 ， ,)2040(rln)40133()tt(Lr2hrrln)tt(kL2q12222bw2T12w1????????????????保溫層厚解得：代入數(shù)據(jù)：本章要求 掌握： ?傅立葉定律 ?單層與多層平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導的計算 ?單層與多層圓筒壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導的計算 ?牛頓冷卻定律 ?低粘度流體在圓形直管內(nèi)作強制湍流的準數(shù)關聯(lián)式 ?輻射傳熱的基本概念和定律 ?兩固體間的輻射傳熱 了解： ?溫度場的 概念 ?導熱系數(shù)的基本概念 ?對流傳熱系數(shù)及其影響因素 ?對流傳熱系數(shù)關聯(lián)式 THE END Thanks