傳熱學(xué)第十三講

傳熱學(xué)第十三講第1頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日3、普朗克定律維恩位移定律

黑體輻射能按波段的分布黑體輻射函數(shù)第2頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日4、蘭貝特定律定向輻射強(qiáng)度遵守蘭貝特定律的輻射第3頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日5、實(shí)際物體的輻射力6、實(shí)際物體的光譜輻射力7、實(shí)際物體的定向輻射強(qiáng)度黑體漫射體第4頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日8、實(shí)際物體的吸收比光譜吸收比第5頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日9、灰體10、基爾霍夫定律第6頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日第9章輻射傳熱的計(jì)算第7頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日§1輻射傳熱的角系數(shù)角系數(shù)：表面1發(fā)出的輻射能落到表面2的百分?jǐn)?shù)稱為表面1對(duì)表面2的角系數(shù)，記為X1,2。一、角系數(shù)的定義及計(jì)算假定計(jì)算假定：a表面為漫射表面；b表面不同地點(diǎn)向外發(fā)射的輻射熱流密度均勻；c據(jù)前兩個(gè)假定條件，角系數(shù)為純幾何因子，與兩個(gè)表面的溫度及發(fā)射率無關(guān)。第8頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日證明：第9頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日類似地有:第10頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日兩個(gè)黑體表面之間的輻射傳熱量當(dāng)熱平衡時(shí)：若表面1為非凹表面時(shí)，X1,1=0。2.完整性二、角系數(shù)性質(zhì)：1.相對(duì)性：第11頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日3.可加性表面1落到表面2的總能量為推廣到n塊分割表面，則有表面2落到表面1的總能量分配角系數(shù)不可加角系數(shù)的可加性只對(duì)第二個(gè)下角標(biāo)成立，對(duì)第一個(gè)下角標(biāo)不成立。注：第12頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日三、角系數(shù)計(jì)算方法1.直接積分法同理有第13頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日第14頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日第15頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日第16頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日2.代數(shù)分析法根據(jù)角系數(shù)的相對(duì)性、完整性及可加性，可得解此六元一次方程，得l

斷面長(zhǎng)度由三個(gè)非凹表面組成的閉合系統(tǒng)：第17頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日兩個(gè)相對(duì)的非凹表面角系數(shù)一般關(guān)系推廣第18頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日§2兩表面封閉系統(tǒng)的輻射傳熱一、封閉腔模型及兩黑體表面組成的封閉腔1.封閉腔模型計(jì)算表面凈輻射傳熱量表面向空間各方向發(fā)出的輻射能空間各方向投入到表面的輻射能包含研究表面在內(nèi)的封閉腔物理真實(shí)或虛構(gòu)第19頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日2.兩黑體表面封閉系統(tǒng)的輻射傳熱黑體表面1、2間的凈輻射傳熱量為灰體輻射系統(tǒng)的復(fù)雜性：a、灰體表面要進(jìn)行多次吸收與反射過程；b、灰體表面除自身輻射，還有反射的輻射能。第20頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日二、有效輻射1.有效輻射的定義有效輻射：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)離開單位面積表面的總輻射能,J,W/m2。投入輻射：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)投射到單位面積上的總輻射能,G,W/m2。討論：在表面外能感受到的輻射就是有效輻射，可用輻射探測(cè)儀測(cè)量。第21頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日2.有效輻射與輻射傳熱量的關(guān)系外部a-a斷面內(nèi)部b-b斷面一般表達(dá)式向外界凈放熱量為正第22頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日三、兩個(gè)漫灰表面組成的封閉腔的輻射傳熱黑體灰體空間輻射熱阻第23頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日根據(jù)下式及能量守恒有第24頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日系統(tǒng)黑度表面輻射熱阻由于表面的輻射特性ε決定第25頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日※簡(jiǎn)化形式1

：平面或凸表面第26頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日※簡(jiǎn)化形式2

：兩個(gè)平行平板第27頁，共29