辐射传热 yong

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,问题,1,：同样是,20,摄氏度的空调室，夏天却比冬天感觉热？,问题,2,：晒棉被时，空气是热的不良导体，不善于热量的传导。空气是流体，要在空气下方加热才能形成对,流，但太阳在上方，太阳的热是怎样传给棉被的呢？,辐射传热,(Radiation),基本概念,辐射：,物体以电磁波的方式传递能量的过程。,辐射能：,以辐射的形式所传递的能量。,热辐射：,因热的原因引起的电磁波辐射。,辐射传热：,不同物体间相互辐射和吸收的综合结果。,自然界中凡是温度高于绝对零度的物体，都会不停的向四周发射辐,射能。,热射线在物理本质上与光射线一样，所不同的是波长范围。,从理论上讲，热辐射的波长范围为 0,，但具有实际意义的波长为 0.420,m。,可见光：,0.40.8,m 很高温度下才有明显作用,红外线：,0.820,m 在热辐射中起决定作用,电磁波谱,(,Electromagnetic spectrum,),基本概念,根据能量守恒定律：,Q,Q,R,Q,A,Q,D,热射线也服从,反射和折射定律,。,当物体发射的辐射能投射到另一物体的表面上时，一部分被物体吸收(,Q,A,),一部分被反射 (,Q,R,), 一部分透过物体(,Q,D,)。,A,、,R,和,D,分别为物体吸收率、反射率和透过率。,单色,吸收率、反射率和透过率,基本概念,黑体(绝对黑体),：,能将辐射能全部吸收的物体，即,A,=1, R=D,=0。自然界中并不存在绝对黑体，例如没有光泽的黑墨表面，其吸收率,A,=0.960.98，定义黑体的目的是为了在计算中确定一个比较的标准。,镜体(绝对白体)：,能将辐射能全部反射的物体，即,R=,1, A=D=,0。自然界中也不存在绝对镜体，例如表面抛光的铜，其反射率,R=,0.97。,透热体：,辐射能全部透过的物体，即,D=,1, A=R=,0。例如对称双原子气体 O,2,、N,2,、H,2,等都是透热体。,灰体：,能够以相等的吸收率吸收所有波长辐射能的物体。灰体也是理想物体，其特点为：吸收率,A,与波长无关；为不透热体 (,A+R=,1)。工业上常见的固体材料均可视为灰体。,基本定律,E,b,黑体的辐射能力，W/m,2,；,C,0, 黑体的辐射系数 =5.67W/(m,2,K,4,) 。,黑体的辐射能力,灰体的辐射能力除与物体的温度有关外，还与物体的吸收率有关。,斯蒂芬-波尔茨曼定律,Stefan-Boltzmann,黑体的辐射能力与绝对温度的四次方成正比。随着温度的升高，辐射能力急剧增大，因而在高温下辐射传热成为主要的传热方式。,灰体的辐射能力,灰体的,黑度,某些工业材料的黑度,材料,温度,黑度,红砖,20,0.880.93,耐火砖,0.80.9,钢板(氧化的),200600,0.8,钢板(抛光的),9401100,0.550.61,铝(氧化的),200600,0.110.19,铝(抛光的),225575,0.0390.057,铜(氧化的),200600,0.570.87,铜(抛光的),0.03,铸铁(氧化的),200600,0.640.78,铸铁(抛光的),330910,0.60.7,