1、第第12章章 辐射换热辐射换热12.1 辐射换热的基本概念辐射换热的基本概念12.2 热辐射的基本定律热辐射的基本定律12.3 固体表面间的辐射换热固体表面间的辐射换热12.4 气体辐射与吸收气体辐射与吸收12.1 辐射换热的基本概念辐射换热的基本概念1热辐射的特点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） 1不需要物质作传热媒介，而是依靠发射电磁波来传递热量。2伴随着能量形式的两次转化3物体T0K，进行热辐射 热辐射的特点热辐射的特点12.1 辐射换热的基本概念辐射换热的基本概念2辐射能的吸收、反射与透过辐射能的吸收、反射与透过dra
2、GGGG1draGGGGGGdra吸收率 反射率透过率12.1 辐射换热的基本概念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=0a+r=1 一般气体容积辐射r=0a+d=112.1 辐射换热的基本概念辐射换热的基本概念3.黑体模型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 0.99612.1 辐射换热的基本概念辐射换热的基本概念符号： 符号：E 4.辐射力辐射力辐射力：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
3、能量。 单位：W/m2E单位：W/m2.mdEE0ddEE/12.1 辐射换热的基本概念辐射换热的基本概念方向辐射力：某方向的能量E W/m2.sr12.2 热辐射的基本定律热辐射的基本定律 1.普朗克定律普朗克定律),(TfEb W/(m2m)00bE0bE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，TEb光学高温计 红外温度计12.2 热辐射的基本定律热辐射的基本定律 2.斯忒藩斯忒藩玻耳兹曼定律玻耳兹曼定律)(TfEb0bbEEd4)100(TCEbbW/m2 Cb黑体辐射系数，
4、 5.67，W/(m2K4)4TEb 四次方定律 KT00bETEb全辐射高温计 12.2 热辐射的基本定律热辐射的基本定律 3.灰体辐射灰体辐射bEE /bEE /单色黑度黑度 const辐射光谱连续，与黑体相似 灰体44)100()100(TCTcEEbb C灰体辐射系数，W/(m2K4) 12.2 热辐射的基本定律热辐射的基本定律 4.基尔霍夫定律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灰体吸收灰体辐射b11Ea)(E黑体吸收黑体辐射b11bE)a1(EE热平衡热平衡12.2 热辐射的基本定律热辐射的基本定律 3） , 不能吸收的，也不能辐射；不能
5、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； bEaE11bEaEaEaE2211bEEa bEE a 分析：分析： 1a1a0a012.2 热辐射的基本定律热辐射的基本定律 5朗伯定律朗伯定律余弦定律余弦定律1cosdddn1ddAEnn11dcosddAEn1nEE 22dAdr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 热辐射的基本定律热辐射的基本定律 1cosnEE 一、本课的基本要求一、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。 小结小结a 二、本课的重点、难点二、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、作业三、作业习题P232 12-10
