§3-3 辐射换热.ppt

文档介绍：§3-3 辐射换热
热辐射的基本概念
一、辐射及热辐射
辐射是物体通过电磁波传递能量的现象。
辐射有很多种形式,它们的区别是导致发射电磁波的激励方式不同,而外在表现是辐射的波长不一样,以及吸收该辐射能量后引起的效应不同。
热辐射是物体由于热的原因所产生的辐射。它的作用:物体吸收辐射能后将其转变成自身的内能。波长范围:~100μm
可见光的波长范围:~
紫蓝青绿黄橙赤
二、吸收、反射和透射
周围物体在单位时间内投射到物体单位表面积上的辐射能。用G表示,单位W/m2 。
1、投射辐射
被物体吸收、反射和透射的部分所占总投射辐射的份额分别称为吸收比、反射比和透射比。
2、吸收比、反射比和透射比
视物体表面状况(平整程度)和投入辐射的波长,表面的反射又分为镜反射和漫反射。
3、镜反射和漫反射
漫反射是把来自任意方向、任意波长的投入辐射以均匀的强度(不是“能量”)反射到半球空间所有方向上去。
(a)镜反射
(b)漫反射
注:除了经特殊处理的金属表面,大
部分工程材料均可视为漫射表面。
吸收比= 1的物体称为黑体。
4、黑体、白体和透明体
黑体、白体和透明体都是理想物体,自然界中并不存在,主要用它们作为研究辐射规律的参照物。特别是黑体的概念,是整个热辐射研究和工程应用的理论基础。
反射比= 1的物体称为白体(或镜体)。
透射比= 1的物体称之为透明体。
三、辐射力与辐射强度
1、光谱辐射力
在单位时间内物体单位面积上向半球空间所有方向发射的从到+d波长的辐射能称为光谱辐射力,用符号E表示,单位为W/m3。
2、辐射力
在单位时间内物体单位面积上向半球空间所有方向发射的全部波长范围内的辐射能称为辐射力,用符号E表示,单位为W/m2。
黑体辐射的基本定律
一、黑体与黑体模型
黑体是吸收比等于1的理想物体。它具有同温度下辐射能力最大的性质。
尽管在自然界并不存在黑体,但用人工的方法可以制造出十分接近于黑体的模型。如:空腔上的小孔。
空腔内壁的温度应均匀,小孔的面积占总面积尽量小。小孔内表面实际的吸收比对此影响不大。
图中应是漫反射。