東南傳熱學(xué)課件第八章_第四節(jié)

1、第四節(jié) 輻射的強(qiáng)化和削弱 工程上，根據(jù)不同情況需要對(duì)輻射換熱予以強(qiáng)化或削弱。 所謂強(qiáng)化輻射換熱，即在一定的條件下，提高所謂強(qiáng)化輻射換熱，即在一定的條件下，提高物體間的輻射換熱量；而削弱輻射換熱則是指，物體間的輻射換熱量；而削弱輻射換熱則是指，在一定的條件下減少物體間的輻射換熱量。在一定的條件下減少物體間的輻射換熱量。 本節(jié)利用本章以前討論的內(nèi)容對(duì)強(qiáng)化或消弱輻射換熱的方法作一歸納，并舉出一些工程應(yīng)用的實(shí)例。本節(jié)最后給出輻射換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的定義及計(jì)算方法。 輻射換熱的強(qiáng)化 在一定溫差下要強(qiáng)化兩表面間的輻射換熱，可以采用兩種方法 （1）增加換熱表面的發(fā)射率增加換熱表面的發(fā)射率。采用此方法時(shí)，應(yīng)注意

2、首先增加對(duì)換熱影響最大的那一個(gè)表面的發(fā)射率。如空腔與內(nèi)包物體間的輻射換熱，此時(shí)增加內(nèi)包物體的表面發(fā)射率比增加空腔物體的表面發(fā)射率效果要明顯。特別是當(dāng)兩個(gè)物體面積相差很大時(shí)，其效果就更加明顯。 （2）改變兩表面的相對(duì)位置，提高角系數(shù)改變兩表面的相對(duì)位置，提高角系數(shù)。 輻射換熱的削弱 削弱輻射換熱的主要途徑有三種 （1）降低物體表面的發(fā)射率； （2）改變輻射面的相對(duì)位置以降低角系數(shù)； （3）在輻射表面之間安插隔熱板隔熱板。 所謂隔熱板，是指插入兩個(gè)輻射換熱表面之間所謂隔熱板，是指插入兩個(gè)輻射換熱表面之間以削弱輻射換熱的薄板以削弱輻射換熱的薄板 。隔熱板的工作原理 有兩個(gè)相互平行的平板，已知兩個(gè)平板

3、的溫度分別為 ，黑度分別為 ，且 在兩平板之間插入一塊薄金屬板， 設(shè)金屬薄板的溫度為 ，黑度為 且 計(jì)算物體間的輻射換熱量1T12T23T321,TT21,213T3213輻射換熱量計(jì)算 沒(méi)有遮熱板時(shí)兩平板間的輻射換熱量 有遮熱板時(shí)兩平板間的輻射換熱量111212, 1bbEEq111111212, 1bbEEq遮熱板的效果 通過(guò)上面的計(jì)算可以看出：在上述情況下，加遮熱板后的輻射換熱量較沒(méi)加時(shí)減少了一半。 為使削弱輻射換熱的效果更加明顯，應(yīng)盡量增為使削弱輻射換熱的效果更加明顯，應(yīng)盡量增加隔熱板表面的輻射熱阻，即要選用表面黑度加隔熱板表面的輻射熱阻，即要選用表面黑度較小的材料作隔熱板，這時(shí)就可得

4、到更明顯的較小的材料作隔熱板，這時(shí)就可得到更明顯的隔熱效果。隔熱效果。 如在兩個(gè)表面的發(fā)射率均為0.8的平行表面間插入一塊黑度為0.05的隔熱板，可使輻射換熱量較原來(lái)較少27倍。 另外，當(dāng)插入一塊隔熱板達(dá)不到削弱輻射換熱的要求時(shí)，可以采用多層隔熱板。 隔熱板的應(yīng)用 汽輪機(jī)中用于減少內(nèi)外套管間輻射換熱。隔熱板應(yīng)用于儲(chǔ)存液態(tài)氣體的低溫容器。隔熱板用于超級(jí)隔熱油管。隔熱板用于提高溫度測(cè)量的精度。 復(fù)合換熱表面 在實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題中對(duì)流與輻射往往是同時(shí)存在的。這種對(duì)流與輻射同時(shí)存在的換熱過(guò)程稱為復(fù)合換熱過(guò)程復(fù)合換熱過(guò)程。 對(duì)于復(fù)合換熱過(guò)程，工程上為計(jì)算方便，常常用把輻射換熱量折合成對(duì)流換熱量的處理方法來(lái)處理。 注意：這里的對(duì)流是指流體與固體表面間的對(duì)注意：這里的對(duì)流是指流體與固體表面間的對(duì)流，而輻射換熱是指固體表面透過(guò)流體和其他流，而輻射換熱是指固體表面透過(guò)流體和其他固體表面間的換熱。固體表面間的換熱。 復(fù)合換熱量的計(jì)算 先按本章介紹的關(guān)系計(jì)算出物體間的輻