化工原理 第四章-2

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,/14,浙江大学化学工程研究所,第四章 传 热,第四节 热辐射,一、基本概念,二、物体的辐射能力与斯蒂芬波尔兹曼定律,三、克希霍夫定律,四、两固体间的相互辐射,五、设备热损失的计算,1,第四节 热辐射,一、基本概念,第四节,热辐射,1.,什么,是辐射传热？,是一种通过电磁波传递能量的过程（不需要介质）,热辐射线波长在,0.4,m40,m,，,属可见光、红外线,2,吸收率、发射率、透过率,2,3,黑体、白体、透热体、灰体,-,透热体,，如单原子或对称双原子构成的气体（,H,2,，,O,2,，,He,等等）,灰体,-,以相同的吸收率吸收所有波长的热辐射能的物体，,如工业用的大多数固体材料,。,第四节,热辐射,3,二、物体的辐射能力,与斯蒂芬波尔兹曼定律,辐射能力：,单位时间、单位面积上对所有波长辐射线的辐射能,量，用,E,表示，单位,W/m,2,。,根据普朗克量子理论，,1,黑体的辐射能力,E,0,第四节,热辐射,4,-,黑度（或辐射率）,属物性，与材料性质和温度、压力、浓度等有关,三,克,希霍夫定律,2,灰体的辐射能力,E,灰体,黑体,T,T,E,E,0,E,0,第四节,热辐射,5,四、两固体间的相互辐射,1.,任意形状、任意放置的两物体间相互辐射的角系数,dA,j,dA,i,r,j,i,角系数的性质,第四节,热辐射,6,2.,两无限大平行壁面之间的相互辐射,灰体,1,和,2,，假设,T,1,T,2,E,1,从,1,至,2,发射和反射的总能量,E,2,从,2,至,1,发射和反射的总能量,1,2,设壁面的面积为,A,，,则有：,第四节,热辐射,7,总发射系数,第四节,热辐射,8,3.,两非无限大平行相等壁面之间的相互辐射,此时从一个平面所发出的辐射能只有一部分到达另一平面,4.,两非无限大灰体之间的相互辐射,第四节,热辐射,9,5.,物体,1,被物体,2,包围的热辐射,当,A,2,A,1,时（物体,2,刚好包围物体,1,）,特例,1,：,当,A,2,包,A,1,、且,A,2,A,1,时,特例,2,：,第四节,热辐射,10,五、设备热损失的计算,其中：,而,T,计算可参考教材,240,页式（,4,134,）,式（,4,137,）,第四节,热辐射,11,概念,：,导热系数,（,单位、固液气,的相对大小、,t,对,的影响）,临界厚度,公式,：,1.,傅立叶定律,2.,一维稳态导热,导热,圆筒壁,平壁,本章小结,12,概念,：,热边界层、影响冷凝和沸腾传热的因素、,各种对流传热情况下,的数量级、,几个准数：,Nu,、,Pr,、,Re,公式,1.,牛顿冷却定律,2.,管内湍流时：,对流,本章小结,13,概念：,黑体、灰体、吸收率、黑度、辐射能力,公式：,-,两固体间辐射传热速度,辐射,本章小结,14,