8 辐射换热.pdf

第八章辐射传热 以电磁波传递和交换热量 8.1 辐射传热的基本概念 a. 射 是物体通过电磁波传递能量的现象。 b.热 射 由于物体内部微观粒子的热运动状态改变，而将 部分内能转换成电磁波的能量发射出去的过程。 c.辐射能 辐射过程中传递的能量称为辐射能。 d.热射线 热辐射产生的电磁波叫热射线，波长主要位于 0.10 : 1000mm 的范围内。 e.热辐射的特点 ①不依赖于物体接触就能进行热量传递； ②T0的物体都会不断地发射热射线。 (1). 热 射的波长范围 电磁波波谱 热射线 可 射线 见 无线电波 光 X 射线 紫外线 红外线 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 1 10 102 103 104 105 106 107 波长 l / mm 可见光: 波长在 0.38～0.76 μm； 紫外线： 波长小于 0.38 μm; 红外线： 波长大于 0.76 μm 。 热射线0.10 : 1000mm (2). 吸收比、反射比和透射比 由能量守恒原理可知 G G G G a r t G G G 各分量与总量的比值为 1 a r t G G G G Gr G Gr a a r 称： 为吸收比； 为反射比； G G G t t 为透射比。有 a r t 1 G a G G t 热射线进入固体或液体后，在一个极短的距离内就被 完全吸收。所以，可以认为热射线不能穿透固体和液 体，即t 0 。于是，对于固体和液体有 a r 1 (3). 黑体、白体和透明体 (3). 黑体、白体和透明体 黑 体能全部吸收外来射线的物体，即α＝１的物体。 白 体能全部反射外来射线的物体，即ρ＝1，称为白体。 透明体能被外来射线全部透射的物体，即τ＝１的物体。 (4). 镜反射和漫反射 热射线投射到物体表面后的反射现象和可见光一样，表面 不平整尺寸小于投射辐射的波长时，形成镜面反射，反射 角等于入射角。当表