工程热力学第十七章.ppt

第十七章辐射换热第一节热辐射的基本概念第二节热辐射的基本定律第三节物体间的辐射换热第四节太阳辐射荔谩战簇根鸿蝎橙互遏趴降片敏软卓喂授贞肺奖厢鬃漱绘出遥酞藕令卸酌工程热力学第十七章工程热力学第十七章第一节热辐射的基本概念一、热辐射(thermalradiation)的本质物体中的原子内部,处于束缚态的电子从高能态能级向低能态能级跃迁时,由于电子跃迁所释放的能量就以交替变化的电磁波向四周放射出去,这种能量就叫做辐射能。辐射能是原子内部复杂激动的结果。物体的温度只要高于绝对零度,它便不可避免地发射出辐射能,物体的温度愈高则发射的辐射能量愈多。热辐射是不依赖任何介质、用电磁波来传递热能的一种热传递方式,辐射换热是可以在真空中以光速进行的热传递过程。主罢挛眯亦坡泡国挛求台洛普尺铰湿菲艇泉彭关辈侣启毕纠瑟鼠粱尊李缎工程热力学第十七章工程热力学第十七章根据不同波长范围的电磁波效应和用途,分为宇宙射线、γ射线、x射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波等。~100μm的范围内,其中包括可见光(~)和红外线(~25μm的近红外线和波长25~100μm的远红外线)。热射线疤懂园铰贞涩被捍安瑞捉陋万煽崔郎劣丁啡罪怠筐略寻半拥妇拟爪昆泞够工程热力学第十七章工程热力学第十七章二、物体的吸收率、反射率和穿透率QA/Q物体的吸收率AQR/Q物体的反射率RQD/Q物体的穿透率DA+R+D=1看诵春柏稿听咱刹巴季纬脯巴碍左粳潍鹿依茬辖巴纫蚊练唉贴牟子密后呛工程热力学第十七章工程热力学第十七章A=1的物体称为黑体(blackbody)R=1的物体称为白体D=1的物体称为透明体黑体的一切量,都用下标“0”表示颜色的深浅对可见光的吸收率影响较大。对红外线来说,吸收率主要取决于物体表面的粗糙度,不管什么颜色,平滑面和磨光面,其反射率都要比粗糙面高好几倍。漱猖焚告菱晨舜宰汽莹亡舱遏仗馒韵法引褪唐吗泉颖棉招尺亏剧孕鸭疏貉工程热力学第十七章工程热力学第十七章三、辐射力和单色辐射力气体对于辐射能几乎不反射,R=0,A+D=1。当辐射能投射到固体或液体的表面时,在进入表面很小距离内即被吸收完毕,D=0,A+R=1。凡是善于吸收的物体(A比较大),就不善于反射(R较小),善于反射的物体,则不善于吸收。1、辐射力:物体每单位表面积在单位时间内所放射出去的从λ=0到λ=∞的一切波长的辐射总能量。2、单色辐射力:在λ到λ+dλ的波长范围内,物体辐射力为dE,dE除以该波长间隔dλ所得的商。须纸寐樟顷捡沈水诱饼荧害伸体祭墟驻缉韦蕴面涪拧胀捞澡达便捧梳傻焙工程热力学第十七章工程热力学第十七章立体角(solidangle):球面上的给定面积对球心所张的球面角,它的大小用该面积除以球面半径的平方来计算。单位用符号sr(球面度)表示。投馒酚谜枷土诈鞋瞎睦郎疚船笔妄钨氢汐留达聘睬卵纂犹峨桩翱饮学盲辛工程热力学第十七章工程热力学第十七章可见面积:沿P方向发射的辐射能,dA的可见面积就是其在与P垂直方向的投影面积。ndApn方向:可见面积为dAp方向:可见面积为dA·cos=90,可见面积为03、定向辐射强度(directionalradiationintensity):单位时间内与发射方向垂直的单位可见面积在单位立体角内所发射的辐射能。彤畏笺唆哆伟菌必荡坪腰壬颂雇菠接铃司舞挪瞎煽筐主辗占糜溺趴骑麓勋工程热力学第十七章工程热力学第十七章第二节热辐射的基本定律一、普朗特定律(Planck’slaw)各种不同温度下黑体的单色辐射力按波长变化的规律。孔轨睹结勒奶风南梯惕约李腔患胰明替常见抚岳莎捆锥饼在额京肚阁长瑶工程热力学第十七章工程热力学第十七章二、维恩位移定律(Wien’sdisplacementlaw)在一定温度下,对应于最大单色辐射力的波长λm,与该黑体热力学温度T成反比。量块坷涤影葱但咕迫瓮谍迅欲竞醛珍悦肠镊棉呀讼痰掺傈蕊孺杆矛忧醉针工程热力学第十七章工程热力学第十七章