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传热学

第9章辐射传热的计算

第９章辐射传热的计算

内容要求

v掌握辐射传热的角系数；

v两表面封闭系统的辐射传热；

v多表面系统的辐射传热；

v辐射传热的控制；

v综合传热问题分析。

9.1辐射传热的角系数

假设

Ø进行辐射换热的物体表面之间是

不参与辐射换热的介质或真空；

Ø参与辐射换热的物体表面为漫射灰体

或黑体表面；

Ø每个物体的温度，辐射特性及

投入辐射分布均匀。

9.1.2角系数的性质

1.非自见面的角系数等于0。

2.角系数的相对性

根据角系数的定义：

则有：

3.角系数的完整性

封闭空腔中：

两表面组成封闭空腔：

多表面组成封闭空腔：

或：

4.角系数的可加性

求解：组合面A对面A的辐射角系数。

（1+2）3

分析根据角系数的完整性：

即是：

又由角系数的相对性：

因此：

确定：

例

解：根据角系数的完整性：

由：

得：

又由角系数的相对性：

得：

举确定：

例

解：由：

得：

举确定：

例

解：作辅助面A3（非自见面）：A

3

则：

由角系数的相对性：

得：

同理：

2.三个非凹表面组成封闭系统

举确定：角系数

例

解：根据非自见面的角系数为0：

可求：

9.2两表面封闭系统的辐射换热

9.2.1黑体表面间的辐射换热

1.任意位置的两黑体表面。

两黑体表面间的净辐射换热量：

或：

空间辐射热阻

2.多个黑体组成的封闭空腔。

表面1对其它表面的辐射换热：

或：

第i个黑体表面的射量：

9.2.2漫灰表面间的辐射换热

1.有效辐射

设有一漫灰表面A，ε=α。

与表面A有关的能量有：

ü投入辐射G

ü吸收辐射αG

ü反射辐射ρG

ü自身辐射（辐射力）E=εEb

ü有效辐射J

或：

9.2.3两漫灰表面间的辐射换热A

3

1.两漫灰表面构成封闭空腔，且TT：

12

分析黑体

ü因此A1和A2的净辐射热量：

即是：

同时

üA的净辐射热量：

1

üA的净辐射热量：