工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)16)熱輻射與輻射換熱-文庫(kù)吧資料
2025-01-14 15:49本頁(yè)面
【正文】 內(nèi)在聯(lián)系p 克?；舴蚪沂玖伺c周?chē)h(huán)境處于 熱平衡狀態(tài) 下 實(shí)際物體的黑度與吸收率 之間的關(guān)系。? 物體對(duì)于投射能量吸收的百分?jǐn)?shù)是該物體的吸收率 α ，實(shí)際物體的吸收率既決定于投入射線(xiàn)的方向和波長(zhǎng)，又決定于物體本身的材料、表面溫度及表面狀況。實(shí)際物體在紅外波長(zhǎng)范圍內(nèi)，可以近似地看作是灰體。? 實(shí)際 物體的 輻 射力并非 嚴(yán) 格遵守四次方定律 ，但工程上 為 方便仍用式 (1619)來(lái) 計(jì) 算，所引起的 誤 差都 歸 到 實(shí)際 物 質(zhì) 的黑度中去修正。? 灰體的輻射力遵循斯蒂芬 玻爾茲曼定律?? ελ＝ Eλ/Ｅ bλ? 或 Eλ＝ ελEbλ? (1618b)? ε 與 ε λ 的關(guān)系為 ＝ ％紅外線(xiàn)在總輻射中所占的份額 Fb( ～ 1000) ＝１－ ＝ ＝ ％?? 顯然，在這樣的溫度下，可見(jiàn)光輻射所占份額是微不足道的。K Fb(0－ ） ＝ 101 λ＝ 1000μm λT＝ 210６ μmλ＝ λT＝ 760μm? (1612a)pFb(λ １－ λ ２） :波段輻射力占同溫度下黑體輻射力 Eb的百分?jǐn)?shù)。 (1610)二、斯蒂芬 — 玻爾茲曼定律 ? 上式說(shuō)明：黑體的單位表面積上在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的 (包括全波長(zhǎng)范圍的 )熱輻射總能量，和它的 絕對(duì)溫度四次方成正比 。T＝ 一、普朗克定律(黑體輻射按波長(zhǎng)分布的規(guī)律 ) 普朗克定律即 黑體單色輻射力 Ebλ 與 波長(zhǎng) λ 和物體表面 絕對(duì)溫度 T之間的函數(shù)關(guān)系式：?? (169)其中： C1=108 w 第二節(jié) 熱輻射基本定律 ? 黑體作為理想輻射體，能夠吸收來(lái)自半球各個(gè)方向各種波長(zhǎng)的全部能量。用符號(hào) Eλ 表示，單位是 W／ (m２ p輻射力 是物體參與輻射的單位表面積在單位時(shí)間內(nèi)向 半球空間 輻射出去的 0～ ∞ 波長(zhǎng)范圍內(nèi)的總能量，用符號(hào) E表示，單位是 W／ m２ 。μm Sr)。 例如雪對(duì)可見(jiàn)光吸收率很小，但對(duì)全波長(zhǎng)射線(xiàn)其吸收率 α≈ ，非常接近黑體；白布和黑布對(duì)可見(jiàn)光的吸收率不同，但對(duì)紅外線(xiàn)的吸收率基本相同，普通玻璃能透過(guò)可見(jiàn)光，對(duì) λ ＞ 3μm 的紅外線(xiàn)幾乎是不透明體。但也存在接近理想模型的實(shí)際物體，如吸收力很強(qiáng)的煤煙炱和黑絲絨等， α≈ ；高度磨光的純金 ρ ＝０ .９８p黑體、白體和透明體都是對(duì) 全波長(zhǎng) 射線(xiàn)而言的。 ?? 黑體 ： 如 果 物體能全部吸收外來(lái)輻射線(xiàn)，則稱(chēng)為黑體，即 α ＝１；? 白體 ： 如 果 物體全部反射外來(lái)射線(xiàn)，則不論鏡面反射或漫反射均稱(chēng)為白體，即 ρ ＝１；? 透明體 ： 如 果 物體能被外來(lái)射線(xiàn)所全部透射，則稱(chēng)為透明體，即 τ ＝１。? 自然界所有物體的吸收率 α ，反射率 ρ 和透射率 τ 的數(shù)值都在 0到 1 的范圍內(nèi)變化，每個(gè)量的數(shù)值又因具體條件不同而千差萬(wàn)別。一般工程材料的表面大都形成漫反射。當(dāng)表面不平整尺寸（表面粗糙度）小于投射輻射的波長(zhǎng)時(shí)，形成鏡面反射，此時(shí)入射角等于反射角。p 固體和液體 物體表面狀況 對(duì)這些特
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