文档介绍：第九讲:
一、本课的基本要求:
1. 正确掌握角度系数的定义、定义式、特点、几种特殊形状的角度系数。
2. 辐射换热中的几个基本概念:自身辐射、吸收辐射、反射辐射、投射辐射、有效辐射。
3. 会计算任意两灰面组成封闭体系的辐射换热量。
4. 理解辐射换热的网络求法,掌握表面热阻、空间热阻的表达式,认识遮热板的应用。
固体表面间的辐射换热
二、本课的重点、难点:
1. 本课的重点是角度系数及辐射换热量的计算。
2. 本课的难点是求解任意两灰面间的辐射换热量。
固体表面间的辐射换热
1. 角度系数
(1)角度系数的定义及求法
定义:任意两表面所组成的体系,其中一个表面所发射的辐射能投射到另一个表面上的能量占发射总能量的百分数,称为第一表面对第二表面的辐射角度系数,记为12。
同理,第二表面对第一表面的辐射
角度系数为21。
定义式:
特点:
①角度系数是一个纯几何参数,12及21只与A1,A2的大小及它们的相互位置有关。
②相互性(即互变关系):21A2
③整体性:12+13+14+15+1n=1
值得注意的是:
上式存在的条件是表面均为平面或凸面,称为不可自见面。若有凹面,称为可自见面,则上式应为:
11+ 12+13+14+15+1n=1
(2)用代数法求角度系数
两无限大平面:
11=22=0,21=12=1
一可自见面与一不可自见面:
11=0,,12=1
21= A1/A2,22=121=1 A1/A2
两个可自见面:
11= A1/ A1+A2,12= A2/ A1+A2
21= A1/ A1+A2,22= A2/ A1+A2
2. 两灰面之间的辐射换热
(1)有效辐射
自身辐射:被研究表面按四次方定律在一定温度下所发射的辐射能量,用Qs表示,且
吸收辐射:被研究表面对外界投射到其表面被吸收的辐射能量,用Qa表示。
反射辐射:被研究表面反射的辐射能量,用Qr表示。
投射辐射:投到被研究表面辐射能的总和,用QG表示。
有效辐射:自被研究表面发出的辐射能的总和,用
QJ表示,显然有
QJ = Qs + Qr
差额热量:被研究表面与其他表面换热时,热量的
净收入或净支出,用Q表示。