§3-3輻射傳熱

RadiationHeatTransfer1§3-3輻射傳熱1物體以電磁波的方式向外傳遞能量的過程。輻射傳熱的定義2物體以電磁波的方式向外傳遞能量的過程。輻射傳熱的定義2熱射線------被物體吸收后轉變為熱能的電磁波；熱射線波長為0.41000m，包括：可見光：0.40.76m（紫---------紅）

紅外線：0.761000m（近紅外：0.7625m；遠紅外：251000m)3熱射線------被物體吸收后轉變為熱能的電磁波；3（1）能量轉換：內能輻射能輻射能內能A物體（發射）B物體（吸收）（2）凡T＞0K的物體均具有將其本身的能量以電磁波的方式輻射出去，同時有接受電磁波的能力，其凈結果熱量高→低；（3）熱輻射可以在真空中傳播，無需任何介質；（4）熱射線的傳播具有與光同樣特性，具有反射、折射和吸收的特性；能在均一介質中作直線傳播。輻射傳熱的特點4（1）能量轉換：內能輻射能輻射能內能輻射傳熱的吸收率：A=QA/Q0；反射率：R=QR/Q0；透射率：D=QD/Q0；A+R+D=1Q0QRQDQAQ0=QA+QR+QD(吸收)(反射)(透射)（投射）吸收、反射和透過5吸收率：A=QA/Q0；Q0QRQDQAQ0=（絕對）黑體A=1，R=D=0（絕對）透熱體D=1，A=R=0（絕對）白體R=1，A=D=0理想物體模型6（絕對）黑體（絕對）透熱體（絕對）白體理想物體模型6自然界中并不存在（絕對）黑體、（絕對）白體、（絕對）透熱體。固體、液體：：D0，A+R=1氣體：CO2、H2O、SO2、煙氣：R0，A+D=1H2、N2、O2、Ar、干空氣：D

1，R0，A07自然界中并不存在（絕對）黑體、（絕對）白體、（絕對）透熱體。注意：“黑”，“白”之分不據顏色（可見光），而是熱射線。雪（白漆）：A

0.98，近似黑體黑光金屬：R=0.97，近似白體

一般，物體表面愈粗糙，愈近于“黑體”。在相同溫度下，黑體的輻射最強，規律性也最強。（黑體模型）8注意：8QQD0QR0在空心體的壁面上所開的小孔具有黑體的性質，熱射線在射入腔膛后，經過多次反射、吸收后，幾乎全部被吸收。小孔愈小，愈接近于黑體。黑體模型9QQD0QR0在空心體的壁面上所開的小孔具有黑體的性1輻射傳熱的基本定律1.1普朗克（Plamck）輻射定律1.2維恩偏移定律1.3斯蒂芬—波爾茨曼定律(Stefan-Boltzmann)1.4克希霍夫（Kirchhoff）定律101輻射傳熱的基本定律1.1普朗克（Plamck）輻射1.1普朗克（Planck）輻射定律M.（MaxPlanck1858～1947）偉大的德國物理學家，量子論的奠基人。描述黑體的單色輻射能力,揭示了黑體輻射能力按照波長的分配規律。111.1普朗克（Planck）輻射定律M.（MaxPla（1）輻射能力和輻射強度

輻射能力（全輻射能力）符號：“E”單位：W/m2黑體：E0一定溫度下，單位時間，單位面積上，物體所能發射出的全部波長的總能量。輻射強度（單色輻射能力）一定溫度下，單位時間，單位面積上，物體發射的某一波長的總能量。符號：“Eλ”單位：W/m3黑體：E0λ12（1）輻射能力和輻射強度輻射能力符號：“E”一定溫度下，（2）普朗克輻射定律

E0，×1010，W/m3，m黑體的發射能力E0：13（2）普朗克輻射定律E0，×1010，W/m3，m黑對λ~E0λ曲線的討論：（1）在某一溫度下，黑體輻射能力隨波長而變化：λ↑，E0λ↑；達到最高值后，λ↑，E0λ↓。（2）某一波長的單色輻射能力隨溫度升高而增大；（3）溫度愈高，最大輻射強度的波長愈短；（4）溫度＜2000K，輻射波長大部分在0.76～10μm的范圍內，可見光比例相當小，可以忽略。隨溫度升高，可見光比例在不斷增加，亮度逐漸增加，依次出現紅、橙、黃、白。∴窯爐內常根據物料的顏色和亮度判斷其溫度。14對λ~E0λ曲線的討論：（1）在某一溫度下，黑體輻射能力隨波灰體：能夠以相等的吸收率吸收所有波長輻射能的物體。其發射和吸收輻射與黑體在形式上完全一樣，只是減小了一個相同的比例。灰體是一個理想的概念，自然界中并不存在灰體。理想灰體與黑體在同一溫度下單色輻射力關系：Eλ1/E0λ1=Eλ2/E0λ2=……Eλn/E0λn=ελ=常數大多數工程材料對于波長在0.76～20um內的輻射能力，其吸收率隨波長變化不大，視為灰體。15灰體：能夠以相等的吸收率吸收所有波長輻射能的物體。理想灰體與1.2維恩偏移定律Wien’sdisplacementLaw對普朗克定律求導，并令其等于0，即可求出極大值E0max和max。T·max=2896（m·k）T，最大單色輻射能力向短波長方向移動。確定了最大輻射強度的波長與絕對溫度的關系。161.2維恩偏移定律Wien’sdisplacement1717依據維恩偏移定律，可以根據max判斷黑體表面的溫度。(1)太陽表面的溫度T5800K?(2)紅外保暖內衣？（1）測得太陽光譜的max=0.5m，則：T=2896/0.5=5792K5800K（2）人的體溫37oC，（T=273+37=310K）則：max=2896/3109.34m18依據維恩偏移定律，可以根據max判斷黑體表面的溫度。(11.3斯蒂芬—波爾茨曼定律(Stefan-Boltzmann)

確定了黑體輻射力E0隨溫度T變化的關系。式中：C0——黑體的輻射系數，5.669W/m2·K4T——黑體的熱力學溫度，K（W/m2）

四次方定律不僅指出了黑體只要絕對溫度不為零就具有輻射能力，還表明了高溫和低溫輻射能力的顯著差異。191.3斯蒂芬—波爾茨曼定律(Stefan-Boltzma物體的黑度：物體輻射能力與同溫度下黑體輻射能力的比值。反映灰體接近黑體的程度，ε值由實驗測定。黑度ε=E/E0灰體輻射能力20物體的黑度：物體輻射能力與同溫度下黑體輻射能力的比值。黑度ε1.4克希霍夫（Kirchhoff）定律確定了任意物體的輻射能力E與吸收率A之間的關系。211.4克希霍夫（Kirchhoff）定律確定了任意物體的克希霍夫定律：任何物體的輻射力與其吸收率之比，恒等于同溫度下黑體的輻射力，且只與溫度有關。物體的吸收率越大，其發射能力也越強，也就是善于吸收的物體必然善于發射。在所有物體中，黑體的輻射能力最強。22克希霍夫定律：任何物體的輻射力與其吸收率之比，恒等于同溫度下A=ε克希霍夫恒等式在熱平衡條件下，任何物體對黑體輻射的吸收率等于同溫度下該物體的黑度。23A=ε克希霍夫恒等式231.普朗克定律：物體的輻射能力E與波長的關系2.斯蒂芬-波爾茨曼定律：黑體輻總射能力與絕對溫度的關系3.克希霍夫定律：任意物體的輻射能力與它的吸收率之間的關系4.物體的黑度：反映灰體接近于黑體的程度,可比較灰體間輻射能力的大小小結241.普朗克定律：物體的輻射能力E與波長的關系小結242.1角系數一個物體的輻射熱量落到另一個物體上的百分數。熱輻射的發射和吸收均具有空間方向特性，表面間的輻射換熱與表面幾何形狀、大小和各表面的相對位置等均有關系。2固體間的輻射傳熱

A1A2252.1角系數一個物體的輻射熱量落到另一個物體上的百分數。2平面A1對A2的角系數：平面1發出的輻射能中落到平面2上的百分數平面A2對A1的角系數：平面2發出的輻射能中落到平面1上的百分數A1A226平面A1對A2的角系數：平面A2對A1的角系數：A1A226（1）角系數的性質

互變性

完整性

A1A227（1）角系數的性質互變性完整性A1A227一個物體表面輻射出去的熱量可能投向自身表面的百分數。平面和凸面：

凹面：自見性28一個物體表面輻射出去的熱量可能投向自身表面的百分數。平面和凸透熱體兼顧性不透熱體29透熱體兼顧性不透熱體29（2）常見的幾種角系數值

A、兩個無限大的平行平面B、一個平面1和一個曲面2組成的封閉體系A1A2A1A230（2）常見的幾種角系數值A、兩個無限大的平行平面B、一個平C、一個物體1被另一個物體2包圍D、兩個曲面組成的封閉體系A1A2A1A2A331C、一個物體1被另一個物體2包圍D、兩個曲面組成的封閉體系A2.2兩個黑體間的輻射傳熱表面積：A1和A2表面溫度：T1和T2角系數：φ12、φ21322.2兩個黑體間的輻射傳熱表面積：A1和A232因為兩個表面都是黑體，所以落到上面的能量被全部吸收，則兩個表面之間的凈輻射傳熱量Q12為：33因為兩個表面都是黑體，所以落到上面的能量被全部吸收，則兩個表E01E02黑體輻射傳熱的電熱網絡圖空間熱阻一個物體輻射出去的熱量，只有一部分是落到另一物體上，可看作兩物體之間存在著輻射熱阻。與物體的性質無關，只取決于物體間的幾何關系。兩物體間角系數愈小，空間熱阻愈大。34E01E02黑體輻射傳熱的電熱網絡圖空間熱阻34導來黑度:兩灰體表面間反復輻射換熱計算式:

2.3灰體間的輻射傳熱35導來黑度:兩灰體表面間反復輻射換熱計算式:2.3灰體間的輻①兩個物體均為無限大的平行平面

如果兩平行平面中：ε1>>ε2（或ε2>>ε1）則：ε12＝ε2（或ε12＝ε1）導來黑度取決于黑度小的平面。常見封閉體系的輻射傳熱

36①兩個物體均為無限大的平行平面如果兩平行平面中：ε1>>ε②當一平面或一物體被另一物體包圍時：

如果兩物體中，A2>>A1，則：ε12≈ε1。

大表面的黑度對系統的導來黑度影響很小，以致忽略。37②當一平面或一物體被另一物體包圍時：如果兩物體中，A2>>兩個灰體表面間的輻射傳熱的電網絡圖

38兩個灰體表面間的輻射傳熱的電網絡圖38遮熱板：插入兩個輻射換熱表面之間以削弱輻射換熱的薄板，其實插入遮熱板相當于降低了表面發射率。遮熱板2.4削弱輻射換熱——遮熱板39遮熱板：插入兩個輻射換熱表面之間以削弱輻射換熱的薄板，其實插例1：實驗室內有一高0.5m，寬1m的鑄鐵爐門，其表面溫度為600℃，其黑度ε1=0.78。（1）試求由爐門輻射散熱量（2）若在爐門前25mm外放置一塊同等大小的鋁板（已氧化）作為熱屏，其黑度ε3=0.15，則輻射散熱量可降為多少？設室溫為27℃。高溫爐門鋁板遮熱屏環境空氣40例1：實驗室內有一高0.5m，寬1m的鑄鐵爐門，其表面溫度為41414242例2：用裸露熱電偶測得管產內高溫氣體的溫度T1＝923K。已知管壁溫度為440℃，熱電偶表面的黑度ε1＝0.3。高溫氣體對熱電偶表面的對流給熱系數α＝50W/m.℃，（1）試求管內的真實溫度Tg及熱電偶的測溫誤差。（2）如采用單層遮熱抽氣式熱電偶，假設由于抽氣的原因氣體對熱電偶的的對流給熱系數α增至90W/m.℃，遮熱罩表面的黑度ε2＝0.3

43例2：用裸露熱電偶測得管產內高溫氣體的溫度T1＝923K。已444445454646

【例】某房間吊裝一水銀溫度計讀數為15℃，已知溫度計頭部黑度為0.9，頭部與室內空氣間的對流換熱系數α為20W/mK

，墻表面溫度為10℃

，求該溫度計的測量誤差。如何減小測量誤差？47【例】某房間吊裝一水銀溫度計讀數為15℃，已知溫度計頭部黑℃

℃

℃

解：48℃℃解：48【例】計算在廠房內的蒸氣管道外表面每米長的輻射熱損失。已知管外保溫層的黑度ε1＝0.9，外徑d＝583mm，外壁面溫度t1＝50℃，室溫t2＝20℃49【例】計算在廠房內的蒸氣管道外表面每米長的輻射熱損失。49【解】屬一個物體被另一個物體包圍時的輻射換熱

因為管道表面積F1相對于廠房面積F2來說是很小

ε12≈ε150【解】屬一個物體被另一個物體包圍時的輻射換熱ε12≈ε153氣體輻射O2、H2、N2等分子結構對稱的雙原子氣體無發射與吸收輻射能的能力，是不參與輻射換熱的透明體。CO2、H2O（水蒸汽）、SO2、CH4、CO等三原子、多原子以及結構不對稱的雙原子氣體具有相當大的輻射與吸收能力。CO2和H2O是煙氣中的主要輻射成分。513氣體輻射O2、H2、N2等分子結構對稱的雙原子氣體無發3.1氣體輻射的特點

（1）氣體的輻射和吸收對波長有選擇性。固體能發射和吸收全部波長范圍的輻射能，而氣體只能發射和吸收某些波長范圍內的輻射能。（2）氣體的輻射和吸收是在整個容器中進行。固體、液體的輻射和吸收在其表面進行。（3）氣體的R＝0，A+D＝1。與氣體的溫度Tg氣層厚度lg與氣體分壓Pg乘積有關

523.1氣體輻射的特點（1）氣體的輻射和吸收對波長有選擇性。氣體的發射能力：單位表面上、單位時間內的發射能力

式中：Tg----氣體的溫度；

P-----氣體的分壓。

l------氣體層的平均厚度。l=3.6V/A

式中：V-----氣體體積，m；

A-----包圍氣體的固體表面積，m

。53氣體的發射能力：單位表面上、單位時間內的發射能力

水蒸汽、CO2、SO2氣的黑度54水蒸汽、CO2、SO2氣的黑度54

CO2與H2O共存時的黑度=+-=+-可把SO2的分壓當作H2O的分壓而計入中去。水蒸汽輻射的修正系數β55CO2與H2O共存時的黑度（1）煙氣與器壁間的輻射傳熱

器壁的有效黑度：當Tw<<Tg時，近似地采用Ag≈εg

εw≥0.83.3氣體與固體間的輻射傳熱56（1）煙氣與器壁間的輻射傳熱器壁的有效黑度：當Tw<<Tg（2）煙氣與被加熱物料間的輻射傳熱

物料的有效黑度：57（2）煙氣與被加熱物料間的輻射傳熱物料的有效黑度：57（3）強化輻射傳熱的措施

A、適當提高煙氣溫度。B、增大煙氣與物料接觸的表面積，提高物料的黑度；采用反射隔熱罩，減少輻射熱損失。C、提高煙氣的黑度。58（3）強化輻射傳熱的措施A、適當提高煙氣溫度。58§3-3輻射傳熱

RadiationHeatTransfer59§3-3輻射傳熱1物體以電磁波的方式向外傳遞能量的過程。輻射傳熱的定義60物體以電磁波的方式向外傳遞能量的過程。輻射傳熱的定義2熱射線------被物體吸收后轉變為熱能的電磁波；熱射線波長為0.41000m，包括：可見光：0.40.76m（紫---------紅）

紅外線：0.761000m（近紅外：0.7625m；遠紅外：251000m)61熱射線------被物體吸收后轉變為熱能的電磁波；3（1）能量轉換：內能輻射能輻射能內能A物體（發射）B物體（吸收）（2）凡T＞0K的物體均具有將其本身的能量以電磁波的方式輻射出去，同時有接受電磁波的能力，其凈結果熱量高→低；（3）熱輻射可以在真空中傳播，無需任何介質；（4）熱射線的傳播具有與光同樣特性，具有反射、折射和吸收的特性；能在均一介質中作直線傳播。輻射傳熱的特點62（1）能量轉換：內能輻射能輻射能內能輻射傳熱的吸收率：A=QA/Q0；反射率：R=QR/Q0；透射率：D=QD/Q0；A+R+D=1Q0QRQDQAQ0=QA+QR+QD(吸收)(反射)(透射)（投射）吸收、反射和透過63吸收率：A=QA/Q0；Q0QRQDQAQ0=（絕對）黑體A=1，R=D=0（絕對）透熱體D=1，A=R=0（絕對）白體R=1，A=D=0理想物體模型64（絕對）黑體（絕對）透熱體（絕對）白體理想物體模型6自然界中并不存在（絕對）黑體、（絕對）白體、（絕對）透熱體。固體、液體：：D0，A+R=1氣體：CO2、H2O、SO2、煙氣：R0，A+D=1H2、N2、O2、Ar、干空氣：D

1，R0，A065自然界中并不存在（絕對）黑體、（絕對）白體、（絕對）透熱體。注意：“黑”，“白”之分不據顏色（可見光），而是熱射線。雪（白漆）：A

0.98，近似黑體黑光金屬：R=0.97，近似白體

一般，物體表面愈粗糙，愈近于“黑體”。在相同溫度下，黑體的輻射最強，規律性也最強。（黑體模型）66注意：8QQD0QR0在空心體的壁面上所開的小孔具有黑體的性質，熱射線在射入腔膛后，經過多次反射、吸收后，幾乎全部被吸收。小孔愈小，愈接近于黑體。黑體模型67QQD0QR0在空心體的壁面上所開的小孔具有黑體的性1輻射傳熱的基本定律1.1普朗克（Plamck）輻射定律1.2維恩偏移定律1.3斯蒂芬—波爾茨曼定律(Stefan-Boltzmann)1.4克希霍夫（Kirchhoff）定律681輻射傳熱的基本定律1.1普朗克（Plamck）輻射1.1普朗克（Planck）輻射定律M.（MaxPlanck1858～1947）偉大的德國物理學家，量子論的奠基人。描述黑體的單色輻射能力,揭示了黑體輻射能力按照波長的分配規律。691.1普朗克（Planck）輻射定律M.（MaxPla（1）輻射能力和輻射強度

輻射能力（全輻射能力）符號：“E”單位：W/m2黑體：E0一定溫度下，單位時間，單位面積上，物體所能發射出的全部波長的總能量。輻射強度（單色輻射能力）一定溫度下，單位時間，單位面積上，物體發射的某一波長的總能量。符號：“Eλ”單位：W/m3黑體：E0λ70（1）輻射能力和輻射強度輻射能力符號：“E”一定溫度下，（2）普朗克輻射定律

E0，×1010，W/m3，m黑體的發射能力E0：71（2）普朗克輻射定律E0，×1010，W/m3，m黑對λ~E0λ曲線的討論：（1）在某一溫度下，黑體輻射能力隨波長而變化：λ↑，E0λ↑；達到最高值后，λ↑，E0λ↓。（2）某一波長的單色輻射能力隨溫度升高而增大；（3）溫度愈高，最大輻射強度的波長愈短；（4）溫度＜2000K，輻射波長大部分在0.76～10μm的范圍內，可見光比例相當小，可以忽略。隨溫度升高，可見光比例在不斷增加，亮度逐漸增加，依次出現紅、橙、黃、白。∴窯爐內常根據物料的顏色和亮度判斷其溫度。72對λ~E0λ曲線的討論：（1）在某一溫度下，黑體輻射能力隨波灰體：能夠以相等的吸收率吸收所有波長輻射能的物體。其發射和吸收輻射與黑體在形式上完全一樣，只是減小了一個相同的比例。灰體是一個理想的概念，自然界中并不存在灰體。理想灰體與黑體在同一溫度下單色輻射力關系：Eλ1/E0λ1=Eλ2/E0λ2=……Eλn/E0λn=ελ=常數大多數工程材料對于波長在0.76～20um內的輻射能力，其吸收率隨波長變化不大，視為灰體。73灰體：能夠以相等的吸收率吸收所有波長輻射能的物體。理想灰體與1.2維恩偏移定律Wien’sdisplacementLaw對普朗克定律求導，并令其等于0，即可求出極大值E0max和max。T·max=2896（m·k）T，最大單色輻射能力向短波長方向移動。確定了最大輻射強度的波長與絕對溫度的關系。741.2維恩偏移定律Wien’sdisplacement7517依據維恩偏移定律，可以根據max判斷黑體表面的溫度。(1)太陽表面的溫度T5800K?(2)紅外保暖內衣？（1）測得太陽光譜的max=0.5m，則：T=2896/0.5=5792K5800K（2）人的體溫37oC，（T=273+37=310K）則：max=2896/3109.34m76依據維恩偏移定律，可以根據max判斷黑體表面的溫度。(11.3斯蒂芬—波爾茨曼定律(Stefan-Boltzmann)

確定了黑體輻射力E0隨溫度T變化的關系。式中：C0——黑體的輻射系數，5.669W/m2·K4T——黑體的熱力學溫度，K（W/m2）

四次方定律不僅指出了黑體只要絕對溫度不為零就具有輻射能力，還表明了高溫和低溫輻射能力的顯著差異。771.3斯蒂芬—波爾茨曼定律(Stefan-Boltzma物體的黑度：物體輻射能力與同溫度下黑體輻射能力的比值。反映灰體接近黑體的程度，ε值由實驗測定。黑度ε=E/E0灰體輻射能力78物體的黑度：物體輻射能力與同溫度下黑體輻射能力的比值。黑度ε1.4克希霍夫（Kirchhoff）定律確定了任意物體的輻射能力E與吸收率A之間的關系。791.4克希霍夫（Kirchhoff）定律確定了任意物體的克希霍夫定律：任何物體的輻射力與其吸收率之比，恒等于同溫度下黑體的輻射力，且只與溫度有關。物體的吸收率越大，其發射能力也越強，也就是善于吸收的物體必然善于發射。在所有物體中，黑體的輻射能力最強。80克希霍夫定律：任何物體的輻射力與其吸收率之比，恒等于同溫度下A=ε克希霍夫恒等式在熱平衡條件下，任何物體對黑體輻射的吸收率等于同溫度下該物體的黑度。81A=ε克希霍夫恒等式231.普朗克定律：物體的輻射能力E與波長的關系2.斯蒂芬-波爾茨曼定律：黑體輻總射能力與絕對溫度的關系3.克希霍夫定律：任意物體的輻射能力與它的吸收率之間的關系4.物體的黑度：反映灰體接近于黑體的程度,可比較灰體間輻射能力的大小小結821.普朗克定律：物體的輻射能力E與波長的關系小結242.1角系數一個物體的輻射熱量落到另一個物體上的百分數。熱輻射的發射和吸收均具有空間方向特性，表面間的輻射換熱與表面幾何形狀、大小和各表面的相對位置等均有關系。2固體間的輻射傳熱

A1A2832.1角系數一個物體的輻射熱量落到另一個物體上的百分數。2平面A1對A2的角系數：平面1發出的輻射能中落到平面2上的百分數平面A2對A1的角系數：平面2發出的輻射能中落到平面1上的百分數A1A284平面A1對A2的角系數：平面A2對A1的角系數：A1A226（1）角系數的性質

互變性

完整性

A1A285（1）角系數的性質互變性完整性A1A227一個物體表面輻射出去的熱量可能投向自身表面的百分數。平面和凸面：

凹面：自見性86一個物體表面輻射出去的熱量可能投向自身表面的百分數。平面和凸透熱體兼顧性不透熱體87透熱體兼顧性不透熱體29（2）常見的幾種角系數值

A、兩個無限大的平行平面B、一個平面1和一個曲面2組成的封閉體系A1A2A1A288（2）常見的幾種角系數值A、兩個無限大的平行平面B、一個平C、一個物體1被另一個物體2包圍D、兩個曲面組成的封閉體系A1A2A1A2A389C、一個物體1被另一個物體2包圍D、兩個曲面組成的封閉體系A2.2兩個黑體間的輻射傳熱表面積：A1和A2表面溫度：T1和T2角系數：φ12、φ21902.2兩個黑體間的輻射傳熱表面積：A1和A232因為兩個表面都是黑體，所以落到上面的能量被全部吸收，則兩個表面之間的凈輻射傳熱量Q12為：91因為兩個表面都是黑體，所以落到上面的能量被全部吸收，則兩個表E01E02黑體輻射傳熱的電熱網絡圖空間熱阻一個物體輻射出去的熱量，只有一部分是落到另一物體上，可看作兩物體之間存在著輻射熱阻。與物體的性質無關，只取決于物體間的幾何關系。兩物體間角系數愈小，空間熱阻愈大。92E01E02黑體輻射傳熱的電熱網絡圖空間熱阻34導來黑度:兩灰體表面間反復輻射換熱計算式:

2.3灰體間的輻射傳熱93導來黑度:兩灰體表面間反復輻射換熱計算式:2.3灰體間的輻①兩個物體均為無限大的平行平面

如果兩平行平面中：ε1>>ε2（或ε2>>ε1）則：ε12＝ε2（或ε12＝ε1）導來黑度取決于黑度小的平面。常見封閉體系的輻射傳熱

94①兩個物體均為無限大的平行平面如果兩平行平面中：ε1>>ε②當一平面或一物體被另一物體包圍時：

如果兩物體中，A2>>A1，則：ε12≈ε1。

大表面的黑度對系統的導來黑度影響很小，以致忽略。95②當一平面或一物體被另一物體包圍時：如果兩物體中，A2>>兩個灰體表面間的輻射傳熱的電網絡圖

96兩個灰體表面間的輻射傳熱的電網絡圖38遮熱板：插入兩個輻射換熱表面之間以削弱輻射換熱的薄板，其實插入遮熱板相當于降低了表面發射率。遮熱板2.4削弱輻射換熱——遮熱板97遮熱板：插入兩個輻射換熱表面之間以削弱輻射換熱的薄板，其實插例1：實驗室內有一高0.5m，寬1m的鑄鐵爐門，其表面溫度為600℃，其黑度ε1=0.78。（1）試求由爐門輻射散熱量（2）若在爐門前25mm外放置一塊同等大小的鋁板（已氧化）作為熱屏，其黑度ε3=0.15，則輻射散熱量可降為多少？設室溫為27℃。高溫爐門鋁板遮熱屏環境空氣98例1：實驗室內有一高0.5m，寬1m的鑄鐵爐門，其表面溫度為994110042例2：用裸露熱電偶測得管產內高溫氣體的溫度T1＝923K。已知管壁溫度為440℃，熱電偶表面的黑度ε1＝0.3。高溫氣體對熱電偶表面的對流給熱系數α＝50W/m.℃，（1）試求管內的真實溫度Tg及熱電偶的測溫誤差。（2）如采用單層遮熱抽氣式熱電偶，假設由于抽氣的原因氣體對熱電偶的的對流給熱系數α增至90W/m.℃，遮熱罩表面的黑度ε2＝0.3

101例2：用裸露熱電偶測得管產內高溫氣體的溫度T1＝923K。已102441034510446

【例】某房間吊裝一水銀溫度計讀數為15℃，已知溫度計頭部黑度為0.9，頭部與室內空氣間的對流換熱系數α為20W/mK

，墻表面溫度為10℃

，求該溫度計的測量誤差。如何減小測量誤差？105【例】某房間吊裝一水銀溫度計讀數為15℃，已知溫度計頭部黑℃

℃

℃

解：106℃℃解：48