文档介绍：第九章辐射传热的计算
传热学 Heat Transfer
9-1 角系数的定义、性质与计算
即便其它条件一致,两物体间的辐射换热量随表面的相对位置不同而存在较大的差异。(教材图9-1)
Why
角系数定义:表面1发出的辐射能落到表面2上的百分数称为表面1对表面2 的角系数X1,2
“发出”—包含表面1自身的辐射和反射的辐射; “落到”—不管表面2是否能够吸收;
角系数概念的假定:①所研究的表面为漫射体②表面的辐射热流均匀
角系数的基本属性: 纯几何因子,与表面的温度和发射率无关。
两黑体表面间的辐射换热量
传热学 Heat Transfer
9-1 角系数的定义、性质与计算
角系数的性质
相对性
完整性
可加性
角系数的相对性:
两个表面间的角系数 X1,2和X2,1 不是独立存在的。
(推导基于立体角概念和兰贝特定律)
两个有限大小表面
1
传热学 Heat Transfer
9-1 角系数的定义、性质与计算
角系数的性质
相对性
完整性
可加性
角系数的完整性:
由N个表面组成的封闭腔,有
2
表面1为非凹表面(凸面或平面):X1,1=0
表面1为凹表面:X1,1≠0
发射面1自身
凹表面
非凹表面
传热学 Heat Transfer
9-1 角系数的定义、性质与计算
角系数的性质
相对性
完整性
可加性
角系数的可加性:
设表面2由2A 和2B 两部分组成,有
3
表面1到表面2
表面2到表面1
注意:
角系数的直接相加仅适合角系数符号第二角码
传热学 Heat Transfer
9-1 角系数的定义、性质与计算
角系数的计算
直接积分法
代数分析法
几何分析法、蒙特卡罗法…
直接积分法: 利用角系数的基本定义通过多重积分求解。
1
四重积分太复杂?
常见几何结构角系数的求解查图表
(教材图9-7~9-9、表9-1、9-2)
传热学 Heat Transfer
9-1 角系数的定义、性质与计算
角系数的计算
直接积分法
代数分析法
几何分析法、蒙特卡罗法…
代数分析法: 利用角系数的性质,通过求解代数方程组获得角系数的方法。
2
三个非凹表面组成的封闭系统
(忽略垂直方向两端辐射能的逸出)
相对性
完整性
传热学 Heat Transfer
9-1 角系数的定义、性质与计算
角系数的计算
直接积分法
代数分析法
几何分析法、蒙特卡罗法…
代数分析法: 利用角系数的性质,通过求解代数方程组获得角系数的方法。
2
三个非凹表面组成的封闭系统
(忽略垂直方向两端辐射能的逸出)
以线段长度表示
传热学 Heat Transfer
9-1 角系数的定义、性质与计算
角系数的计算
直接积分法
代数分析法
几何分析法、蒙特卡罗法…
代数分析法: 利用角系数的性质,通过求解代数方程组获得角系数的方法。
2
两个非凹表面及假想面组成的封闭系统
(垂直方向无限长)
完整性
传热学 Heat Transfer
9-1 角系数的定义、性质与计算
角系数的计算
直接积分法
代数分析法
几何分析法、蒙特卡罗法…
代数分析法: 利用角系数的性质,通过求解代数方程组获得角系数的方法。
2
两个非凹表面及假想面组成的封闭系统
(垂直方向无限长)
又称为交叉线法。
交叉线和不交叉线均指虚拟的辅助线。