辐射换热的基本概念课件.ppt

第12章 辐射换热,12.1 辐射换热的基本概念,12.2 热辐射的基本定律,12.3 固体表面间的辐射换热,12.4 气体辐射与吸收,12.1 辐射换热的基本概念,1热辐射的特点,可见光（0.38-0.76m）,红外线（0.76-600m）,热射线（0.38-40m）,热辐射的特点,12.1 辐射换热的基本概念,2辐射能的吸收、反射与透过,吸收率,反射率,透过率,12.1 辐射换热的基本概念,a=1,绝对黑体,简称黑体,简称白体,r=1,绝对白体,简称透热体,d=1,绝对透热体,一般固体、液体,表面辐射,d=0,a+r=1,一般气体,容积辐射,r=0,a+d=1,12.1 辐射换热的基本概念,3.黑体模型,空腔吸收率0.6,小孔面积/空腔内表面积0.6%,小孔吸收率 0.996,12.1 辐射换热的基本概念,符号：,符号：E,4.辐射力,辐射力：发射物体每单位表面积、单位时间内向半球空间所发射的全部波长的能量。,单色辐射力：若辐射能力仅指某波长下波长间隔d范围内所发射的能量。,单位：W/m2,单位：W/m2.m,12.1 辐射换热的基本概念,方向辐射力：某方向的能量,E W/m2.sr,12.2 热辐射的基本定律,1.普朗克定律,W/(m2m),维恩定律:,max T=2897.6 mK,500550 600 800850 1000 1300 不发光 暗红色 鲜红色 桔黄色 亮白色,应用：,一定，,光学高温计 红外温度计,12.2 热辐射的基本定律,2.斯忒藩玻耳兹曼定律,W/m2,Cb黑体辐射系数，,5.67，W/(m2K4),四次方定律,全辐射高温计,12.2 热辐射的基本定律,3.灰体辐射,单色黑度,黑度,辐射光谱连续，与黑体相似,灰体,C灰体辐射系数，W/(m2K4),12.2 热辐射的基本定律,4.基尔霍夫定律,吸收率a表示物体相对于黑体的吸收能力,黑度表示物体相对于黑体的辐射能力,热平衡,12.2 热辐射的基本定律,3）,不能吸收的，也不能辐射；不能辐射的，也不能吸收。,2）吸收能力强，辐射能力强；,1）黑体,吸收能力最大，辐射能力最大；,分析：,12.2 热辐射的基本定律,5朗伯定律余弦定律,沿法线方向（1=0)的辐射力最大,沿水平方向（1=90）时辐射力等于零,12.2 热辐射的基本定律,一、本课的基本要求1掌握热辐射及其特点。2理解吸收率、反射率、透过率的概念。3掌握绝对黑体、辐射力、单色辐射力的概念。4掌握绝对黑体两个基本定律及其应用。5掌握黑度、灰体的概念，说明的问题。6理解余弦定律的含义。,小结,二、本课的重点、难点重点：热辐射及其特点、绝对黑体两个基本定律及其应用。难点：灰体的概念。,三、作业习题P232 12-10,