文档介绍：热辐射在自然界是普遍存在的,在什么情况下必须要考虑辐射传热呢?
物体温度较高时;
物体温度虽不高,但辐射传热量和其它方式传热量相比处于同一量级时。
本章将介绍辐射传热有关基本概念和定律,然后介绍辐射传热计算方法。
与导热和对流传热相比,本章概念和定律较多
第5章热辐射及辐射传热
第5章热辐射及辐射传热
热辐射的基本概念
黑体辐射的基本规律
实际物体辐射和吸收的基本规律
角系数与黑体表面间的辐射传热
灰体间辐射传热的计算
热辐射的基本概念
热辐射
辐射传热
辐射力和辐射强度
理想辐射体
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热辐射 一、辐射和热辐射
辐射——物体向外界以电磁波的方式传递能量的现象
所辐射电磁波所携带的能量,称为辐射能
热辐射:由于物体内部微观粒子热运动状态的改变而将部分内能转化成电磁波而发射出去的过程;或者说,辐射能是由与温度有关的内能转化而来的
能够发射热辐射是自然界中物体的特性之一
辐射类型有多种,在传热学中只研究热辐射
电磁波通常是以波长或频率来识别的。电磁波的波长范围称为电磁波谱。电磁波波长不同,特性不同,名称也不同
二、电磁波谱
理论上说,热辐射的电磁波波长可以包括整个波谱,但其能量随波长分布与物体温度有关
工业温度范围(2000K)内,~100μm之间,~20μm范围内,可见光区域( ~ )所占比重不大
太阳辐射(温度约为5800K)-2μm的波长范围,其中可见光区段占很大比重
热射线:~100μm的电磁波称为热射线,包括部分紫外线、全部可见光和红外线
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辐射传热—不同温度的物体之间由于相互进行热辐射而产生的热量传递现象称为辐射传热
热辐射是物体单向的特性,而辐射传热是不同物体间相互作用的净结果
辐射传热特点:
(1)物体间不需要其他介质存在,真空中效率最高
(2)伴随着能量形式的转换:内能-辐射能-内能
辐射传热
影响辐射传热的因素
表面发射辐射能的能力
黑体、实际物体、灰体的辐射力及发射率
表面吸收辐射能的能力
黑体、实际物体、灰体的吸收比
表面之间相对几何关系
角系数
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辐射力和辐射强度
物体由于热辐射向外界(半球空间)发射的电磁波按波长分布和空间方向分布都是不均匀的,因此需要引入相关概念来表示这些特点
光谱辐射力反映电磁波能量随波长的变化规律
定向辐射强度反映电磁波能量随空间方向的变化规律
一、光谱辐射力与辐射力
光谱辐射力——在单位时间内、物体单位表面积向其上半球空间各方向发射的、包含某一特定波长的单位波长范围内的能量
辐射力——在单位时间内、物体单位表面积向其上半球空间各方向发射的全部波长范围内的能量