辐射传热辐射传热基本概念热辐射

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,*,4.5,辐射传热,4.5.1 辐射传热基本概念,(1,),热辐射,物体以电磁波的形式向外发射能量的过程,称为热辐射。,一定波长内,(0.4-40m，,主要是可见光和红外光)，具有热效应。,*,以电磁波形式传播，不需要任何介质进行传递。,*两次能量形式转化:,内能1,电磁波能内能2。,*,热辐射可穿越真空，但对流、热传导不能。,具有反射、折射和吸收的特性；,服从光的反射、折射定律；,能在均一介质中作直线传播。,(,2,),特点,(3)辐射传热的特性,辐射能的吸收、反射和透射,D,A,R,吸收率 反射率 透射率,黑体,：能全部吸收辐射能的物体 A=1；,白体,：能全部反射辐射能的物体 R=1；,透热体,：能全部透过辐射能的物体 D=1；,灰体,：能以相同的吸收率A，,吸收全部波长辐射能的物体。,工业上，多数物体都可近似视为灰体(A相差不大)。,辐射能的吸收、反射和透射,4.5.2 发射能力和辐射基本定律,(1)发射能力,E,(辐射能力)W/m,2,指,：,一定温度下，单位时间，单位面积上，物体所能发射出的全部波长的总能量。,指,：,一定温度下，单位时间，单位面积上，物体发射的某一波长的总能量。,单色发射能力,E,：W/m,2,黑体的发射能力 E,0,：,25000,0,2,4,6,10,8,5000,15000,35000,20000,10000,30000,1400,1200,1000,800,600,/m,1.15510,6,E,0,/Wm,-2,普朗克定律图示,d,(2)辐射基本定律,普朗克定律,说明：,斯蒂芬-波尔茨曼定律,表明黑体的发射能力与温度的关系。,灰体的发射能力,C,：灰体的发射系数,C5m/s,h,T,=7.8,u,0.78,(3)绝热层的临界半径,设稳态传热，管道外表面与环境间热损失为：,h,t,i,t,1,R,1,t,R,2,t,r,i,r,o,绝热层的分析示意图,热损失与绝热层外半径的关系,增加绝热层厚度，热损失一定减小。,增加绝热层厚度，热损失可能增加，,保温层的选择：,对需保温的管子，,r,i,一定。如果要满足保温条件，,应从、,h,T,两方面考虑，选择合适的保温层材质。,绝热层的临界厚度为,：,r,1,r,2,r,3,圆管外的保温,