1、一 、 辐 射 传 热依 靠 电 磁 波 辐 射 实 现 热 冷 物 体 间 热 量 传 递 的 过 程 ， 是 一 种 非 接 触 式 传 热 ， 在 真 空 中也 能 进 行 。 物 体 发 出 的 电 磁 波 ， 理 论 上 是 在 整 个 波 谱 范 围 内 分 布 ， 但 在 工 业 上 所 遇 到的 温 度 范 围 内 ， 有 实 际 意 义 的 是 波 长 位 于 0.38 1000m 之 间 的 热 辐 射 ,而 且 大 部 分位 于 红 外 线 (又 称 热 射 线 )区 段 中 0.76 20m 的 范 围 内 。 所 谓 红 外 线 加 热 ,就 是 利 用这 一 区 段
2、 的 热 辐 射 。 研 究 热 辐 射 规 律 ， 对 于 炉 内 传 热 的 合 理 设 计 十 分 重 要 ， 对 于 高 温炉 操 作 工 的 劳 动 保 护 也 有 积 极 意 义 。 当 某 系 统 需 要 保 温 时 ， 即 使 此 系 统 的 温 度 不 高 ，辐 射 传 热 的 影 响 也 不 能 忽 视 。 如 保 温 瓶 胆 镀 银 ， 就 是 为 了 减 少 由 辐 射 传 热 造 成 的 热 损失 。二、特点 不需要物体直接接触。热辐射不需中间介质，可以在真空中传递，而且在真空中辐射能的传递最有效。 在辐射换热过程中，不仅有能量的转换，而且伴随有能量形式的转化。 只要
3、温度大于零就有能量辐射。不仅高温物体向低温物体辐射热能，而且低温物体向高温物体辐射热能。 对于大多数的固体和液体：对于不含颗粒的气体：三、为研究辐射特性可提出以下理想辐射模型：黑 体：=1 =0 =0；白 体：=0 =1 =0；透明体: =0 =0 =1。四、基本概念辐射力 E:单位时间内，物体的单位表面积向半球空间发射的所有波长的能量总和 (W/m2) 。光谱辐射力 E：单位时间内单位表面积向其上的半球空间的所有方向辐射出去的包含波长 在内的单位波长内的能量称为光谱辐射力(W/m 2m) 。五、基本定律1,0,普朗克定律 ：式中， 波长， m ； T 黑体温度，K ；c1 第一辐射常数，3.
4、7419 ×10-16 Wm2；c2 第二辐射常数，1.4388 ×10-2 WK； 斯蒂芬玻尔兹曼机定律：式中，= 5.67×10-8 w/(m2K4), c0 5.67w/(m2K4) 维恩位移定律：兰贝特定律：1、立体角定义：立体角为一空间角，即被立体角所切割的球面面积除以球半径的平方称为立体角，单位：sr( 球面度 )。2 定向辐射强度 I 定义：单位可见面积发射出去的落在空间任意方向的单位立体角中的能量。 六、典型例题例、如图所示的真空辐射炉，球心处有一黑体加热元件，试指出，3 处中何处定向辐射强度最大?何处辐射热流最大? 假设，处对球心所张立体角相同。
5、 答：由黑体辐射的兰贝特定律知，定向辐射强度与方向无关。故 IlI 2=I3。而三处对球心立体角相当，但与法线方向夹角不同， 1 2 3。所以处辐射热流最大，处最小。例 3、半径为 0.3m 的半球覆盖在圆平面上，平面和半球面均为黑表面，而且半球面 2 的外侧保温绝热。平面又分为表面 1 和表面 3。表面 1 占 3/4，温度保持 800K 表面占 1/4。温度保持 500K。问：表面 2 温度是度少？解:由几何形状知: 1,3,3,1,0xx1,23,x23140(1bTEmTm318976.1)(52cbeE由相对性得： 1,22,1xA则 则得:212,2 2,33410.75Rx x2,30.15角系数完整性得： 所以2,1,3,x2,.由于 ，所以表面 1,3 间的总辐射热阻等于表面 1,2 和表面 3,2 间的阻之和。1,30x132126ARR41313,3 0bbTEWR311,1bbjjjAX33,31bbjjjEAX由 整理得：1,3324131,3422,bRTTx解得： 280.9TK1A312bE1bE3bE
