(1.1.4)--5.5 辐射传热化工原理.ppt

(1)热辐射热辐射 物体以物体以电磁波电磁波的形式向外发射能量的过程，称的形式向外发射能量的过程，称为热辐射。一定波长内为热辐射。一定波长内(0.4-20m，主要是可见光，主要是可见光和红外光和红外光)，具有热效应。，具有热效应。5.4 辐射传热辐射传热5.4.1 辐射射传热的基本概念的基本概念 以电磁波形式传播，以电磁波形式传播，不需要任何介质不需要任何介质进行传递。进行传递。两次两次能量形式转换能量形式转换:内能内能1 电磁波能电磁波能内能内能2。热辐射可穿越真空，但对流、热传导不能。热辐射可穿越真空，但对流、热传导不能。(2)特点特点5.4 辐射传热辐射传热5.4.1 辐射射传热的基本概念的基本概念本质区别本质区别具有反射、折射和吸收的特性；具有反射、折射和吸收的特性；服从光的反射、折射定律；服从光的反射、折射定律；能在均一介质中作直线传播。能在均一介质中作直线传播。(3)辐射传热的特性辐射传热的特性5.4 辐射传热辐射传热5.4.1 辐射射传热的基本概念的基本概念吸收率吸收率 反射率反射率 透射率透射率图图 1 辐射能的吸辐射能的吸收、反射和透射收、反射和透射QQAQRQD5.4 辐射传热辐射传热5.4.1 辐射射传热的基本概念的基本概念黑体黑体：能全部吸收辐射能的物体：能全部吸收辐射能的物体 A=1；白体白体：能全部反射辐射能的物体：能全部反射辐射能的物体 R=1；透热体透热体：能全部透过辐射能的物体：能全部透过辐射能的物体 D=1；灰体灰体：能以相同的吸收率：能以相同的吸收率A，吸收全部波长辐射能，吸收全部波长辐射能的物体。的物体。工业上，多数物体都可近似视为灰体工业上，多数物体都可近似视为灰体(A相差不大相差不大)。5.4 辐射传热辐射传热5.4.1 辐射射传热的基本概念的基本概念吸收率吸收率A、反射率、反射率R和透过率和透过率D的大小取决于物体的的大小取决于物体的性质、温度、表面状况和辐射线的波长等，一般来性质、温度、表面状况和辐射线的波长等，一般来说，表面粗糙的物体吸收率大。说，表面粗糙的物体吸收率大。固体和液体固体和液体：不允许热辐射透过，即：不允许热辐射透过，即D=0；气体：气体：对热辐射几乎无反射能力，即对热辐射几乎无反射能力，即 R=0。5.4 辐射传热辐射传热5.4.1 辐射射传热的基本概念的基本概念5.4 辐射传热辐射传热5.4.2 辐射能力和射能力和辐射基本定律射基本定律(1)辐射能力辐射能力 E(W/m2)指：指：一定温度下，单位时间，单位面积上，物体所一定温度下，单位时间，单位面积上，物体所能发射出的全部波长的总能量。能发射出的全部波长的总能量。指：指：一定温度下，单位时间，单位面积上，物体发一定温度下，单位时间，单位面积上，物体发射的某一波长的总能量。射的某一波长的总能量。单色辐射能力单色辐射能力 E：W/m2黑体的辐射能力黑体的辐射能力 Eb：5.4 辐射传热辐射传热5.4.2 辐射能力和射能力和辐射基本定律射基本定律(2)辐射基本定律辐射基本定律 普朗克定律普朗克定律 25000024610850001500035000200001000030000140012001000800600/m1.155106E,0/Wm-2 普朗克定律图示普朗克定律图示d说明：说明：5.4 辐射传热辐射传热5.4.2 辐射能力和射能力和辐射基本定律射基本定律 斯蒂芬斯蒂芬-玻尔兹曼定律玻尔兹曼定律 表明表明黑体的辐射能力与温度的关系。黑体的辐射能力与温度的关系。5.4 辐射传热辐射传热5.4.2 辐射能力和射能力和辐射基本定律射基本定律5.4 辐射传热辐射传热5.4.2 辐射能力和射能力和辐射基本定律射基本定律灰体的辐射能力灰体的辐射能力 C：灰体的辐射系数：灰体的辐射系数 C5m/s T=7.8u0.78