4.63辐射传热4.6.1基本概念1.辐射:物体通过电磁波来传递能量的过程。2.热辐射:物体由于热的原因以电磁波的形式向外发射能量的过程特点:能量传递的同时还伴随着能量形式的转换:不需要任何介质
1 4.6.1 基本概念 1. 辐射:物体通过电磁波来传递能量的过程。 2. 热辐射:物体由于热的原因以电磁波的形式向 外发射能量的过程。 特点: 能量传递的同时还伴随着能量形式的转换; 不需要任何介质。 4.6 辐射传热
3.热辐射对物体的作用总能量Q;被物体吸收Q;被反射QR;穿过物体Q能量守恒定律:NQ=QA +QR +QRA+R+D=12式中吸收率;OQQRODR反射率;-00透过率;D:1Q
2 能量守恒定律: Q QA QR QD A R D 1 3. 热辐射对物体的作用 总能量Q;被物体吸收QA ;被反射QR ;穿过物体QD Q Q A A ——吸收率; Q Q R R ——反射率; Q Q D D ——透过率; 式中 QR QD QA N Q
A,R,D = f(物体性质、温度、表面、辐射波长)固体、液体:D=0R+A=1气体:R=0A+D=1黑体:A=1白体(镜体):R=1透热体:D=1单原子气体或对称双原子气体灰体:指能以相同的吸收率吸收所有波长的辐射能的物体
3 黑体: A 1 白体(镜体): R 1 A,R,D = f(物体性质、温度、表面、辐射波长) 灰体:指能以相同的吸收率吸收所有波长 的辐射能的物体。 固体、液体: D=0 R+A=1 气体: R=0 A+D=1 透热体: D 1 单原子气体或对称双原子气体
4.6.2物体的辐射能力物体在一定温度下,单位表面积,单位时间内所发射的全部辐射能E(波长从0到8),W/m2。物体的单色辐射能力:物体在一定温度下,发射某种波长的能力;以E,表示,单位W/m3。辐射能与单色辐射能的关系:E=~E,dEba普朗克定律e/aT
4 4.6.2 物体的辐射能力 物体在一定温度下,单位表面积,单位时间内 所发射的全部辐射能E(波长从0到),W/m2 。 物体的单色辐射能力:物体在一定温度下, 发射某种波长的能力;以E表示,单位W/m3 。 辐射能与单色辐射能的关系: E E d 0 1 / 5 1 2 b c T e c E 普朗克定律
其中c, =3.743×10-16W·mC2 =1.4387×10-2 m·K一、黑体TE, = Eoad=0,T4 =Co100斯蒂芬-波尔茨曼定律式中oo一黑体辐射常数,=5.67× 10-8W/(m2.K4);C。——黑体辐射系数,=5.67W/ (m2.K4)四次方定律表明,热辐射对温度特别敏感
5 1.4387 1 0 m K 3.743 1 0 W m 2 2 1 6 2 1 c 其 中c 式中0─黑体辐射常数, =5.67× 10-8W/(m2 .K 4); C0──黑体辐射系数, =5.67W/(m2 .K 4) 一、黑体 4 0 4 0 0 ) 100 ( T Eb E d o T C 斯蒂芬-波尔茨曼定律 四次方定律表明,热辐射对温度特别敏感