热辐射热辐射的基本概念辐射能的吸收、反射和透过当物体向外界辐射的能量入射辐射Q反射Q,与其从外界吸收的辐射能不等时，该物体就与外界产生热量的传递热辐射可以在真空中传播吸收Q不需要任何物质作媒介穿透Qd工程上，热辐射是高温物体的主要传热方式固体和液体的热辐射只发生在物体的表面层，因此只有能够互相照见的物体间才能进行辐射传热：本节讨论固体表面间的热辐射。GLL
入射辐射Q 反射Qr 吸收Qa 穿透Qd 辐射能的吸收、反射和透过 热辐射 热辐射的基本概念 当物体向外界辐射的能量 与其从外界吸收的辐射能 不等时，该物体就与外界 产生热量的传递 热辐射可以在真空中传播 不需要任何物质作媒介 工程上，热辐射是高温物体的主要传热方式 固体和液体的热辐射只发生在物体的表面层，因此只有 能够互相照见的物体间才能进行辐射传热；本节讨论固 体表面间的热辐射。 GLL
热射线：可转变为热能的射线理论上是波长为0~80的各种电磁波。但具有实际意义的波长范围是0.38~1000um。并且大部分能量集中于红外线区段的0.76~20um范围内。约为0.4-600μm热射线无线电波紫外线伦琴射线-可见光丫射线红外线波长入μm10-610-510-410-310-210-1110102103104电磁波谱GLL
1 10 1 2 10 10 2 10 3 10 4 10 6 10 5 10 4 10 3 10 无 线 电 红 波 外 线 紫 外 线 伦 琴 射 线 射 线 热射线 电磁波谱 波长 m 约为 0.4-600 m 可 见 光 热射线：可转变为热能的射线 理论上是波长为0~∞的各种电磁波。 但具有实际意义的波长范围是0.38~1000m 。 并且大部分能量集中于红外线区段的0.76~20m范围内。 GLL
黑体、镜体、透热体：三种理想物体Q=Q.+Q.+0a:吸收率Q.Q,Qar:反射率QQQd:透过率1=a+r+d固体和液体：d=0则r+a=1气体：r=0则a+d=1黑体：a=1、镜体：r=1、透热体：d-1QAQpGLL
黑体、镜体、透热体: 三种理想物体 固体和液体: d=0 则 r+a=1 气体: r=0 则 a+d=1 黑体: a=1、镜体: r=1、透热体: d=1 a r d Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q a r d a r d 1 1 QA Q QR QD a:吸收率 r:反射率 d:透过率 GLL
固体辐射黑体的辐射能力E一斯蒂芬-波尔兹曼定律黑体是理想化的物体；不存在绝对的黑体。其概念的引入是理论研究的需要。辐射能力是指单位时间单位黑体表面向外界辐射的全部波长的总能量。理论研究表明：黑体的辐射能力服从斯蒂芬-波尔兹曼定律E,=0,T4式中o,=5.67X×10-8W/(m2K)是黑体的辐射常数，T(K)黑体表面的绝对温度。GLL
固体辐射 黑体的辐射能力Eb —斯蒂芬-波尔兹曼定律 黑体是理想化的物体；不存在绝对的黑体。其概念的引 入是理论研究的需要。 辐射能力是指单位时间单位黑体表面向外界辐射的全部 波长的总能量。 理论研究表明:黑体的辐射能力服从斯蒂芬-波尔兹曼定律 Eb =0T4 式中0 =5.67×10-8W/(m2K4 )是黑体的辐射常数，T(K)黑 体表面的绝对温度。 GLL
斯蒂芬一波尔兹曼定律（四次方定律）Co=5.67W/m2K4E, =C100表明辐射传热对温度非常敏感：低温时可忽略不计，但高温时，往往成为主要的传热方式。例4-14:试计算一黑体表面温度分别为25℃及700℃时的辐射能力.并比较之。273+2525℃时E=C447W/m25.67100100Eb2/Eb1=50820/447=113.7（273+700）700℃时 E=c= 5.67×=50820W/m100可见，同一黑体温度变化700/25=28倍时，辐射能力增加113.7倍。低温时，辐射传热常可忽略；高温时，则可能是主要的传热方式GLL
斯蒂芬-波尔兹曼定律（四次方定律） 表明辐射传热对温度非常敏感：低温时可忽略不计，但 高温时，往往成为主要的传热方式。 4 0 100 T Eb C C0=5.67W/m2K4 例4-14:试计算一黑体表面温度分别为25℃及700℃时的辐射能力,并比较之。 2 4 4 1 b1 0 447 / 100 273 25 5.67 100 W m T E C 2 4 4 2 b2 0 50820 / 100 273 700 5.67 100 W m T E C Eb2 / Eb1 50820/ 447 113.7 可见，同一黑体温度变化700/25=28倍时，辐射能力增加113.7倍。 低温时，辐射传热常可忽略；高温时，则可能是主要的传热方式。 25℃时 700℃时 GLL