辐射传热
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基本概念
物体以电磁波方式传递能量的过程称为辐射;物体以电磁波方式传递的能量称为辐射能;因热的原因引起的电磁波辐射称为热辐射。
当物体发射的辐射能投射到另一物体的表面上时,一部分被物体吸收(QA),一部分被反射(QR),一部分透过物体(QD)。
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吸收率为
;反射率为
;透过率为
。A=1,R=D=0的物体称为黑体(绝对黑体);R=1,A=D=0称为镜体(绝对白体);D=1,A=R=0称为透热体。能够以相等的吸收率吸收所有波长辐射能的物体称为灰体。
物体的辐射能力和有关的定律

在一定温度下,单位时间、单位表面积内所发射的全部辐射能(从波长λ=0到λ=∞ ) ,称为该物体在该温度下的发射能力。
黑体的发射能力E0由斯蒂芬-玻尔兹曼定律可得,即由绝对黑体的单色发射能力Eλ0关于λ从0~∞做积分,
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积分得
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在同一温度下,实际物体的辐射能力恒小于同温度下黑体的辐射能力。不同物体的辐射能力也有较大的差别。所以引入黑度的概念,物体的黑度e表示为实际物体的辐射能力与黑体的辐射能力之比
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克希霍夫定律
若壁1、2温度相等,即两壁面间的辐射换热达到平衡时,壁1所发射和吸收的能量必相等,即热平衡时,
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对任何壁面,有
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此即克希霍夫定律。
两固体间的相互辐射
工业上常遇到两固体间的相互辐射传热,一般可视为灰体间的热辐射。
两固体之间的辐射传热可用下式表示:
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式中Q1-2——高温物体1向低温物体2传递的热量,W;
C1-2——总辐射系数,W/(m2.K4);
j1-2——几何因子或角系数(总能量被拦截分率);
A——辐射面积,m2;
T1——高温物体的温度,K;
T2——低温物体的温度,K。


