第 12 章辐射换热

第12章辐射换热 12.1 辐射换热的基本概念 12.2 热辐射的基本定律 12.3 固体表面间的辐射换热 12.4 气体辐射与吸收

12.1 辐射换热的基本概念 1．热辐射的特点可见光（0.38-0.76μm）热射线（0.38-40μm）红外线（0.76-600μm）

1 2 3 不需要物质作传热媒介，而是依靠发射电磁波来传递热量。伴随着能量形式的两次转化物体T＞0K，进行热辐射 12.1 辐射换热的基本概念热辐射的特点

12.1 辐射换热的基本概念 2．辐射能的吸收、反射与透过反射率吸收率透过率

12.1 辐射换热的基本概念 a=1 绝对黑体简称黑体 r=1 绝对白体简称白体 d=1 绝对透热体简称透热体 a+r=1 表面辐射 d=0 一般固体、液体 a+d=1 一般气体容积辐射 r=0

12.1 辐射换热的基本概念 3.黑体模型空腔吸收率0.6 小孔面积/空腔内表面积<0.6% 小孔吸收率 0.996

12.1 辐射换热的基本概念 4.辐射力辐射力：发射物体每单位表面积、单位时间内向半球空间所发射的全部波长的能量。符号：E 单位：W/m2 单色辐射力：若辐射能力仅指某波长λ下波长间隔dλ范围内所发射的能量。符号：单位：W/m2.μm 方向辐射力：某方向θ的能量 Eθ W/m2.sr

12.2 热辐射的基本定律 1.普朗克定律 W/(m2·µm) 维恩定律: λmax ·T=2897. 6 µm·K

12.2 热辐射的基本定律 <500~550℃ 600℃ 800~850℃ 1000℃ 1300℃ 不发光暗红色鲜红色桔黄色亮白色应用：一定，光学高温计红外温度计

12.2 热辐射的基本定律 2.斯忒藩—玻耳兹曼定律 W/m2 Cb—黑体辐射系数， 5.67，W/(m2·K4) 四次方定律全辐射高温计

12.2 热辐射的基本定律 3.灰体辐射单色黑度黑度灰体辐射光谱连续，与黑体相似 C—灰体辐射系数，W/(m2·K4)

12.2 热辐射的基本定律 4.基尔霍夫定律吸收率a表示物体相对于黑体的吸收能力黑度ε表示物体相对于黑体的辐射能力热平衡

12.2 热辐射的基本定律 1）黑体 , 吸收能力最大，辐射能力最大；分析： 2）吸收能力强，辐射能力强； 3） , 不能吸收的，也不能辐射；不能辐射的，也不能吸收。

12.2 热辐射的基本定律 5．朗伯定律—余弦定律沿法线方向（θ1=0°) 的辐射力最大沿水平方向（θ1=90°）时辐射力等于零

小　结 一、本课的基本要求 1．掌握热辐射及其特点。 2．理解吸收率、反射率、透过率的概念。 3．掌握绝对黑体、辐射力、单色辐射力的概念。 4．掌握绝对黑体两个基本定律及其应用。 5．掌握黑度、灰体的概念，　　说明的问题。 6．理解余弦定律的含义。二、本课的重点、难点重点：热辐射及其特点、绝对黑体两个基本定律及其应用。难点：灰体的概念。三、作业习题P232 12-10

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