化工原理(2024秋)

东北大学 张廷安

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 绪论
    • 1.2 化工原理课程概述
    • 1.3 化工原理处理问题的方法
  • 2 第一章 流体流动
    • 2.1 流体流动
    • 2.2 概述
    • 2.3 流体静止的基本方程
    • 2.4 流体流动的基本方程
    • 2.5 流体流动现象
    • 2.6 管内流动的阻力损失
    • 2.7 管路计算
    • 2.8 流量测量
  • 3 第二章 流体输送机械
    • 3.1 流体输送机械
    • 3.2 概述
    • 3.3 液体输送机械(上)
    • 3.4 液体输送机械(中)
    • 3.5 液体输送机械(下)
    • 3.6 气体输送和压缩设备
    • 3.7 其他类型泵
  • 4 第三章 机械分离与固体流态化
    • 4.1 机械分离与固体流态化
    • 4.2 概述及筛分
    • 4.3 沉降分离
    • 4.4 过滤
    • 4.5 固体流态化
  • 5 第四章 搅拌
    • 5.1 搅拌
    • 5.2 概述
    • 5.3 搅拌设备
    • 5.4 搅拌功率
    • 5.5 搅拌装置的放大
    • 5.6 搅拌应用实例
  • 6 第五章 传热学
    • 6.1 传热学
    • 6.2 概述
    • 6.3 热传导
    • 6.4 两流体间的热量传递
    • 6.5 给热系数
    • 6.6 辐射传热
    • 6.7 传热设备
    • 6.8 填料床的传热分析
  • 7 第六章 蒸发
    • 7.1 概述
    • 7.2 单效蒸发
    • 7.3 多效蒸发
    • 7.4 蒸发
  • 8 第九章 吸收
    • 8.1 概述
    • 8.2 气液相平衡关系
    • 8.3 单相传质
    • 8.4 相际对流传质及总传质速率方程
    • 8.5 吸收塔的计算
    • 8.6 传质的理论
    • 8.7 吸收
辐射传热
  • 1 内容
  • 2 练习
  • 3 扩展学习




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)

吸收率为;反射率为;透过率为A=1R=D=0的物体称为黑体(绝对黑体);R=1A=D=0称为镜体(绝对白体);D=1A=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=0λ=∞ ) ,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λ0做积分,

积分得

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

克希霍夫定律

若壁12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

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:

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