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四、几种特例情况 1. 两物体均为黑体 2. A1/A2 相差很小,A1/A2 1 (两无限大平板） 3. A1/A2 0,A2A1 (车间里的蒸汽管道） 二、辐射换热的削弱 为了削弱两物体表面间的辐射换热，可以采用减少表面发 射率及在两辐射表面之间安插遮热板的方法。 人造地球卫星为了减少迎阳面(直接受到阳光照射的表面) 与背阳面之间的温差，采用对太阳能吸收比小的材料作表面涂 层； 置于室外的发热设备(如变压器)，为了防止夏天温升过高 而用浅色油漆作为涂层。 这些都是用减少发射率(吸收比)的方法来削弱换热的例子。 在实际工程应用中，多采用遮热板来减少辐射换热的方法。 三、遮热板的应用 遮热板在工程技术上应用甚广，下面是4个应用实例。 （1）汽轮机中用于减少内、外套管间辐射换热。 （2）遮热板应用于储存液态气体的低温容器。 （3）遮热板用于越级隔热油管。 （4）遮热板用于提高温度测量的准确度。 * * 第九章 辐射传热的计算 本章主要内容: 9-1 辐射传热的角系数 9-2 两表面封闭系统的辐射传热 9-3 多表面系统的辐射传热 9-4 气体辐射的特点及计算 9-5 辐射传热的控制(强化与削弱) 本章要点：1. 着重掌握角系数以及辐射换热有关的基本概念 2. 着重掌握辐射换热的相关分析与计算 本章难点：辐射换热的相关分析与计算 9-1 辐射传热的角系数 一、定义 1.两个假定：1）所研究的表面是漫射的；2）在所研究表面的不同地点上向外发射的辐射热流密度时均匀的。 * 两个表面之间的辐射换热量与两个表面之间的相对位置有很大关系．图1示出了两个等温表面间的两种极端布置情况：图a中两表间无限接近，相互间的换热量最大；图b中两表面位于同一表面上，相互间的辐射换热量为零。由图可以看出，两个表面间的相对位置不同时，一个表面发出而落到另一个表面上的 辐射能的百分数随之而异，从而 影响到换热量。 2.定义：我们把表面1发出的辐射能 中落到表面2上的百分数 称为表面1对表面2的角系数， 记为 。同理也可以定义表面2 对表面l的角系数。 图1 表面相对位置的影响 二、性质 角系数有以下一些性质： 1. 角系数的相对性：两个有限大小表面A1,A2之间角系数的相对性可以 通过分析图2所示两黑体表面间的辐射换热而获得。两表面间的换热量 记为 ，则有 当T1=T2时，净辐射换热量为零，则有 这是两有限大小表面间角系数的相对性的表达式。 图2 两黑体表面间的辐射换热 2. 角系数的完整性： 对于由几个表面组成的封闭系统(见图3)，据能量守衡原理，从任何 一 个表面发射出的辐射能必全部落到封闭系统的各表面上。因此，任何 一个表面对封闭腔各表面的角系数之间存在下列关系（以表面1为例示 出）： 此式表达的关系称为角系数的完整性。 图3 角系数的完整性 3. 角系数的可加性： 考虑如图4所示表面1对表面2的角系数。由于从表面1上发出而落到表 面2上的总能量，等于落到表面2上各部分的辐射能之和，于是有： 故有 由于从表面2发出落到表面1上的总 辐射能，等于从表面2的各个组成部 分发出而落到表面1上的辐射能之和。 于是有： 图4 说明角系数可加性的图示 以上式表达的关系称为角系数的可加性。 三、计算 求解角系数的方法有直接积分法、代数分析法及几何分析法等。 1.直接积分法：按角系数的基本定义通过求解多重 积分而获得角系数的方法。对图5所示的两个有限 大小的面积A1、A2，有 这是求解任意两表面间角系数的积分表达式。 图5 直接积分法图示 2.代数分析法(2)：利用角系数的相对性、完整性及可加性，通过求解代数方程而获得角系数的方法。下面应用代数分析法来确定图6所示的表面A1和A2之间的角系数。假定在垂直于纸面的方向上表面的长度是无限延伸的。作辅助线ac和bd，它们代表在垂直于纸面的方向上无限延伸的两个表面。可以认为，它们连同表面A1、A2构成一个封闭系统。在此系统里，根据角系数的完整性，表面A1对A2的角系数为 我们可以归纳出如下的一般关系： 对于在一个方向上长度无限延伸的多个 表面组成的系统，该式为任意两个表面 之间的角系数的计算式，因此该方法又 称为交叉线法。 图6 两个表面间的角系数 一、两