文档介绍：量热技术和热物性测定
第七章热辐射性质
2017/11/11
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辐射是传热的三种基本方式之一,其主要特点是:
任何物体,只要温度高于0K,就会不停地向周围空间发出热辐射;
不需中间介质,可以在真空中传播;
伴随能量形式的转变;
具有强烈的方向性;
辐射能与温度和波长均有关;
发射辐射取决于温度的4次方。
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第七章热辐射性质
热辐射的本质:
由热运动产生的,以电磁波形式传递的能量;~100μm ,即紫外、可见光和红外。
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热辐射性质主要有:发射率、吸收率、反射率、透过率
发射率ε
物质在一定温度下所辐射的热能与黑体在同温度下所辐射的能量之比。表征物体辐射能力的强弱。
物质发射率的大小,除了与物质的结构、物理化学性质、温度等有关外,在很大程度上还取决于物体表面状态,因此,严格的说发射率与比热、导热系数不同,它并不是表征物质属性的物理量,除非表面是高度抛光的洁净光学表面。
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发射率ε的测量
,n(λ,T)
表示与物体表面垂直方向的发射率。
辐射计法
利用单色仪或分光光度计获得待测表面的发射辐射在不同波长处的单色辐射,用探测器测定其信号,用同样的方法对同温度的黑体单色辐射进行测定,比较两次测量结果可得ελ,n。
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第七章热辐射性质
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发射率ε的测量
,n(λ,T)
表示与物体表面垂直方向的发射率。
辐射计法
试样的光谱法向辐射强度和黑体的光谱辐射强度分别为Iλ,n和Iλ,b;试样光路和参比光路各零件辐射强度为Iλ,s,L和Iλ,b,L且认为二者相等。
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发射率ε的测量
辐射计法
探测器对样品和黑体辐射的输出信号之比为:
将加热样品炉从试样光路移去,有:
1-(2)式得:
(1)与(2)式相减得:
第七章热辐射性质
(2)
(3)
(4)
(1)
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发射率ε的测量
辐射计法
则样品的光谱法向发射率为:
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发射率ε的测量
2. 光谱定向发射率ελ,θ(λ,T)
表示与物体表面特定方向的发射率。
第七章热辐射性质
A
B
水冷样品
热腔
热腔反射率法
热腔为圆筒形空腔,温度均匀,近似为黑体。将水冷的样品受到来自腔壁的黑体辐射的半球向照射。通过腔底小孔可使单色仪分别探测来自样品的反射和腔体的辐射。
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