文档介绍：辐射传热
辐射传热基本概念
(1) 热辐射
物体以电磁波的形式向外发射能量的过程,称为热辐射。
一定波长内(-40μm,主要是可见光和红外光),具有热效应。
* 以电磁波形式传播,不需要任何介质进行传递。
* 两次能量形式转化: 内能1 →电磁波能→内能2。
* 热辐射可穿越真空,但对流、热传导不能。
★具有反射、折射和吸收的特性;
★服从光的反射、折射定律;
★能在均一介质中作直线传播。
(2) 特点
(3) 辐射传热的特性
辐射能的吸收、反射和透射
Φ
ΦD
ΦA
ΦR
吸收率反射率透射率
黑体:能全部吸收辐射能的物体 A=1;
白体:能全部反射辐射能的物体 R=1;
透热体:能全部透过辐射能的物体 D=1;
灰体:能以相同的吸收率A,
吸收全部波长辐射能的物体。
工业上,多数物体都可近似视为灰体(A相差不大)。
辐射能的吸收、反射和透射
发射能力和辐射基本定律
(1) 发射能力 E (辐射能力) W/m2
指:一定温度下,单位时间,单位面积上,物体所能发射出的全部波长的总能量。
指:一定温度下,单位时间,单位面积上,物体发射的某一波长的总能量。
△单色发射能力 Eλ:W/m2
△黑体的发射能力 E0:
25000
0
2
4
6
10
8
5000
15000
35000
20000
10000
30000
1400℃
1200℃
1000℃
800℃
600℃
λ/μm
×10-6Eλ,0 / Wm-2
普朗克定律图示
dλ
(2) 辐射基本定律
①普朗克定律
说明:
③克希霍夫定律
设:A---灰体 B---黑体
A发射辐射能全部被B吸收。
B发射辐射能:
部分被A吸收- ;
部分被A反射- ;
热平衡时,对灰体而言:
说明: 对任何物体,发射能力和吸收率比值为常数,
且等于同温度下,黑体的发射能力。
说明:同温度下,任一物体吸收率等于黑度。
4. 5. 3 固体表面间的辐射传热
化工生产中常遇到的固体壁面可按灰体处理;
辐射在固体表面进行。
两无限大平壁间辐射
有效辐射:
两固体壁面间的有效辐射