化工原理上册课件43－44学时第五篇 章 传热.pptVIP

* * 第五章 传 热 5.5 辐射传热 5.5.1 基本概念和定律 辐射 辐射能 热辐射 热射线 物体以电磁波方式传递能量的过程 物体以电磁波方式传递的能量 因热的原因引起的电磁波辐射 波长0.4～0.8μm的可见光线和波长0.8～20 μm的红外光线 概述 图5-18 辐射能的吸收、反射和透过 概述 透过 反射 吸收 根据能量守恒定律，可得 概述 吸收率 反射率 透过率 量纲为一 量纲为一 量纲为一 概述 二、物体的辐射能力E 辐射能力 物体在一定温度下，单位表面积，单位时间内所发射的全部波长的辐射能，称为该物体在该温度下的辐射能力。 单位为 W/m2 单色辐射能力 单位为 W/m3 在相同条件下，物体发射特定波长的能力，称为单色辐射能力。 黑体辐射能力和单色辐射能力之间满足 黑体辐射能力 黑体单色辐射能力 二、物体的辐射能力E 三、普朗克定律、斯蒂芬—玻尔兹曼定律及克希霍夫定律 1.普朗克（planck）定律 普朗克定律揭示了黑体的单色辐射能力随波长变化的规律，其表达式为 图5-19黑体的单色辐射能力随温度及波长的分布规律 三、普朗克定律、斯蒂芬—玻尔兹曼定律及克希霍夫定律 图5-19黑体的单色辐射能力随温度及波长的分布规律 三、普朗克定律、斯蒂芬—玻尔兹曼定律及克希霍夫定律 2.斯蒂芬（Stefan）－玻尔兹曼（Boltzman）定律 斯蒂芬—玻尔兹曼定律揭示了黑体的辐射能力与其表面温度的四次方成正比这一定量关系： 黑体的辐射常数 三、普朗克定律、斯蒂芬—玻尔兹曼定律及克希霍夫定律 3.克希霍夫（kirchhoff）定律 任何物体（灰体）的辐射能力与吸收率的比值恒等于同温度下黑体的辐射能力，即仅和物体的绝对温度有关。 为灰体的辐射系数 三、普朗克定律、斯蒂芬—玻尔兹曼定律及克希霍夫定律 克希霍夫定律揭示了物体的辐射能力与吸收率之间的关系。对于实际物体，因A1，故实际物体的辐射能力小于黑体的辐射能力。由此可见，在任何温度下，黑体的辐射能力最大，对于其它物体而言，物体的吸收率愈大，其辐射能力也愈大。 三、普朗克定律、斯蒂芬—玻尔兹曼定律及克希霍夫定律 灰体的辐射能力与同温度下黑体的辐射能力之比，定义为灰体的黑度，亦称为灰体的发射率。 黑度 三、普朗克定律、斯蒂芬—玻尔兹曼定律及克希霍夫定律 比较 在同一温度下，灰体的吸收率和黑度在数值上相等 三、普朗克定律、斯蒂芬—玻尔兹曼定律及克希霍夫定律 黑度ε和物体的性质、温度及表面情况（如表面粗糙度及氧化程度）有关，一般由实验测定，常用工业材料的黑度列于表5-9中。 三、普朗克定律、斯蒂芬—玻尔兹曼定律及克希霍夫定律 第五章 传 热 5.5 辐射传热 5.5.1 基本概念和定律 5.5.2 两固体间的辐射传热 两固体间的辐射传热 两灰体间辐射传热的结果，是高温物体向低温物体传递了能量。 几何因数 (角系数) 辐射面积 总辐射系数 见表5-10 第五章 传 热 5.6 换热器 5.6.1 间壁式换热器的结构形式 一、管式换热器的结构形式 管壳式换热器 蛇管式换热器 套管式换热器 翘片管式换热器 管式换热器 √ 一、管式换热器的结构形式 1.管壳式换热器 固定管板式换热器 浮头式换热器 U型管式换热器 管壳式换热器 图5-21固定管板式换热器 一、管式换热器的结构形式 图5-22 浮头式换热器 一、管式换热器的结构形式 图5-23 U型管式换热器 一、管式换热器的结构形式 * * *