传热学-9第9章4幻灯片.pptVIP

已知两平行黑体表面温度T1、T3，其间置入一透明平板，温度维持在T2，其发射率、反射率及透射率各为ε2，ρ2，τ2，求表面1单位面积上的净辐射换热量的表达式。 9.6综合传热问题分析（自学） 例1：某房间吊装一水银温度计读数为15℃，已知温度计头部发射率（黑度）为0.9，头部与室内空气间的对流换热系数为20W/(m2*K)，墙表面温度为10℃，求该温度计的测量误差。如何减小测量误差？ 思考题： 1.“常温下呈红色的物体表示此物体在常温下红色光的单色发射率较其它色光(黄、绿、蓝)的单色发射率为高。”对吗? 2.北方深秋季节的清晨，树叶叶面上常常结霜。试问：树叶上、下表面的哪一面结霜？为什么？ 3.太阳灶涂料的单色吸收特性如何？ 判断题： 1.角系数不仅取决于物体的形状、大小、距离和相对位置，也与物体的种类和温度有关。( ) 2.实际物体的吸收率仅仅取决于物体的自身性质（种类、表面温度、表面状况） 3.为强化辐射换热，增加一个发热表面的散热量，则应增加该表面与温度较低的表面间的辐射角系数。 第9章作业：6，7，8，21，23，24，25，30，35，45 第9章 辐射换热的计算 * 每一对表面就有一个空间辐射热阻。 ? 图8-10 空间辐射热阻 第9章 辐射换热的计算 * 根据上节中的公式(d) 是空间热势差， 则是空间辐射热阻， 第9章 辐射换热的计算 * 根据能量守恒有 第9章 辐射换热的计算 * 第9章 辐射换热的计算 * 系统黑度(或称为系统发射率) 与黑体辐射换热比较，上式多了一个 ，它是考虑由于灰体系统多次吸收与反射对换热量影响的因子。 第9章 辐射换热的计算 * 三种特殊情形 (1) 表面1为凸面或平面，此时，X1,2＝1，于是 (2) 表面积A1比表面积A2小得多，即A1/A2 ? 0 于是 (3) 表面积A1与表面积A2相当，即A1/A2 ? 1 于是 第9章 辐射换热的计算 * 例题9-2，9-3，9-4 例题：一根直径为50mm，长度为8m的钢管被置于横断面为0.2×0.2m2的槽道内。若钢管温度和发射率分别为t1＝227 ℃和0.8，槽道壁面温度和发射率分别为27℃和0.9，试计算： （1）钢管的辐射散热损失； （2）钢管的自身辐射； （3）钢管的有效辐射 第9章 辐射换热的计算 * 9-3 多表面系统辐射换热的计算 净热量法:两表面，也用于多表面情况 网络法(又称热网络法，电网络法等)：简明、直观。 原理：是用电学中的电流、电位差和电阻比拟热辐射中的热流、热势差与热阻，用电路来比拟辐射热流的传递路径。 条件：求角系数，必须满足漫灰面、等温、物性均匀以及投射辐射均匀的四个条件。 注意：每一个表面都有一个表面辐射热阻。 每一对表面就有一个空间辐射热阻 * 第9章 辐射换热的计算 * 第9章 辐射换热的计算 * 等效网络图 9.3.1 两漫灰表面组成的封闭系统 基尔霍夫定律： 流入节点的电流总和等于零 第9章 辐射换热的计算 * 求解 注意： (1)节点的概念； (2)每个表面一个表面热阻，每对表面一个空间热阻； 计算净辐射热流，其中i 代表表面1或表面2。 第9章 辐射换热的计算 * 9.3.2 多表面封闭系统 1、首先需要画出等效网络， 2、列出各节点的电流方程。 第9章 辐射换热的计算 * 9-12 由三个表面组成的封闭系统 9-13 三表面封闭腔的等效网络图 第9章 辐射换热的计算 * 节点热流方程如下： 求解上面的方程组，再计算净换热量。 第9章 辐射换热的计算 * A 画等效电路图； B 列出各节点的热流(电流)方程组； C 求解方程组，以获得各个节点的等效辐射； D 利用公式 计算每个表面的净辐 射热流量。 总结上面过程，可以得到应用网络法的基本步骤如下： 第9章 辐射换热的计算 * 9.3.3 两个重要特例 1. 有一个表面为黑体。黑体的表面热阻为零。 第9章 辐射换热的计算 * 例题9-5，9-6 有一个表面绝热，即该表面的净换热量为零－重辐射面。 与黑体不同：此时该表面的温度未知 第9章 辐射换热的计算 * 9-4 气体辐射 气体辐射的特点 (1) 与温度及种类有关： 透明体：空气、氢气、氧气、氮气、惰性气体等分子结构对称的双原子分子气体； 非透明体：CO2、H2O、SO2、CH4等多原子气体及结构不对称的双原子气体CO具有辐射和吸收能力。 第9章 辐射换热的计算 * 图9-16 CO2 和H2O的主要吸收谱带 只在某谱带内具有发射和吸收辐射的本领，而对于其他谱带则呈现透明状态。（气体能否简化为灰体？） （2）气体辐