(12.3.1)--3辐射换热的计算.pdf

第第12章章 辐射换热辐射换热第十二章 辐射换热Radiation heat transfer第第12章章 辐射换热辐射换热辐射换热的计算Calculation of radiation heat transfer第三节第三节第第12章章 辐射换热辐射换热辐射换热的计算 角系数 黑体表面间的辐射换热 漫灰表面间的辐射换热 遮热板原理第第12章章 辐射换热辐射换热角系数假设：（1）进行辐射换热的物体表面之间是不参与辐射的介质或真空；（2）适用于漫射、灰体或黑体表面；（3）每个表面的温度、辐射特性及投入辐射分布均匀。角系数（View factor）：从表面1发出的总辐射能中直接投射到表面2上的份额称为表面1对表面2的角系数，用符号X1,2表示。第第12章章 辐射换热辐射换热角系数的性质（1）相对性（互换性）：A XA X11,222,1（2）完整性：XXXXXji jiii ii nn11,1,2,（3）角系数的可加性：XXX1,2 31,21,3第第12章章 辐射换热辐射换热角系数的计算方法1）积分法：根据角系数表达式通过积分运算求得角系数AEX1b11,212 ArA AAAd d1coscos121212122）代数法：利用角系数的定义及性质,通过代数运算确定角系数。图(a)、(b)：A XA X11,222,1AXA22,11图(c)：AXXAaa11,21,22图(d)：XX11,22,1第第12章章 辐射换热辐射换热黑体表面之间的辐射换热对于任意位置的两个黑体表面1、2，根据角系数定义:A XE1211,2b1A XE2122,1b21,21221A XEA XE11,2b122,1b2A XEE11,2b1b2A XEE22,1b1b2A XEE111,21,2b1b2A X111,2称为空间辐射热阻辐射网络第第12章章 辐射换热辐射换热漫灰表面之间的辐射换热（1）有效辐射（Effective radiation）单位时间内离开单位面积表面的总辐射能,用符号J 表示,单位是W/m2。JEGEG1b单位面积的辐射换热量AJGAEGb第第12章章 辐射换热辐射换热表面辐射热阻网络单元AEJ1bA1称为表面辐射热阻对于黑体表面，=1，表面辐射热阻为零，。JEb（2）两个漫灰表面构成的封闭空腔中的辐射换热若两个漫灰表面1、2构成封闭空腔,T1T2，则表面1净损失、表面2净获得的热量分别为AEJ11 111b11AJE122222b2第第12章章 辐射换热辐射换热表面1、2之间净辐射换热量为A XJA XJ1,211,2122,12A XJJ11,212A XJJ111,212根据封闭腔的能量守恒，1212联立以上三式，可得AA XAEE1111 111,2221212b1b2两表面封闭空腔的辐射网络空间辐射热阻第第12章章 辐射换热辐射换热遮热板遮热板的主要作用就是削弱辐射换热。没有遮热板时，两块平壁间的辐射换热有2个表面辐射热阻、1个空间辐射热阻。加入遮热板后，则总辐射热阻增加了1倍。第第12章章 辐射换热辐射换热2112121如果加n层同样的遮热板，则辐射热阻将增大n倍，辐射换热量将减少为nn111212实际上，遮热板选用黑度小或反射率高的材料，遮热效果会更有效。如：表面磨光的金属薄板、铝箔等辐射换热量减少为原来的1/2，即第第12章章 辐射换热辐射换热角系数及计算黑体表面间的辐射换热漫灰表面间的辐射换热遮热板原理本节小结