页数：32页文件大小：870.2 KB来源： 传热学ppt课件
本课件在掌握物体辐射与吸收特性的基础上，讲解角系数的定义、性质与计算方法，给出两表面与多表面封闭系统辐射换热的网络求解法，介绍气体辐射特点及烟气与包壳间的换热，并说明辐射传热强化与削弱的措施。
第九章辐射换热的计算在了解了物体辐射和吸收特性的基础上，这一章将介绍物体间辐射换热的计算方法。首先介绍辐射换热中一个重要的几何因子—角系数，然后是两个和多个表面所组成系统的辐射换热计算方法，最后是烟气的辐射特性和烟气与壳体间的辐射换热计算。
§9-1辐射传热的角系数
二、角系数的性质
2、角系数的完整性在几个表面组成的封闭系统中，任一个表面对封闭腔各个表面的角系数之和等于1。=1nX1,1+X1,2+X1,3+·+X1,n=∑x1,ti=1
3、角系数的可加性A1Eb1X1,2=A1Eb2X1,2a+A1Eb1X1,2bX1,2=X1,2a+X1,2b
三、角系数的计算
3、代数法利用角系数的相对性、完整性及可加性来获得角系数的方法。12表面1表面2
)X+X=1|整性)完X+X=1|X1,2+X1,3=1)3,23,12,32,1|)33,2)A1X1,2=A2X2,1)22,311,333,1AX=AXAX=AX|=相对性1=A1+A2-A31,22AX
§9-2两表面封闭系统的辐射换热
二、有效辐射单位时间离开单位面积的总辐射能为有效辐射，记为J。J1=E1+ρ1G1=ε1Eb1+(1-α1)G1物体表面与外间的辐射换热量与有效辐射J之间的关系：1J11Aε1-ε11111A1ε1b111-ε1E-Jϕ=(J-G)A=表面辐射热阻
采用有效辐射的概念，任意两个表面的辐射换
A2ε21+1-ε2A1X1,21-ε1A1ε1Eb1-Eb21,2+Φ=Φ1,2
§9-3多表面系统的辐射换热在多表面系统中，一个表面的净辐射换热量是与其余各表面分别换热的换热量之和。Φ1=Φ1,2+Φ1,3对于多表面系统可采用网络法或数值方法来计算每一表面的净辐射换热量。在此主要介绍网络法。
一、网络法的基本步骤
2、列出节点的热流方程n=∑j=1Ji-Jj-JiAiXi,jEbi1-εiAiεi111A1X1,2A1X1,3上面三个表面组成的封闭系统中节点J1的方程为：Eb1-J1=J1-J2+J1-J31-ε1A1ε1
3、求解由各节点方程组成的方程组，得到J
二、重辐射面辐射换热系统中，净辐射换热量为零（绝热）的表面称为重辐射面。Eb3=J3与黑体表面情况的区别，重辐射面的温度是待定的。
§9-4气体辐射的特点及计算
二、气体辐射的特点
H2O的主要辐射光带CO2的主要辐射光带
2、容积性投射到气体层界面上的辐射能要在辐射行程中逐渐被吸收，同时，界面上所感受到的辐射为整个容积的总辐射。
四、平均射线行程从不同方向到表面的射线行程各不相同，为此用当量半球的半径作为平均射线行程，用S表示。几种典型几何容积的S见表8-1。对任意几何形状的情况，可按下式计算：AVs=3.6V气体容积A包壁面积
五、气体的发射率和吸收比正是厚度为S的气体层的单色穿透比，所以Lλ,s/Lλ,0=e-kλsλ,0,sτ(λ,s)=Lλ/Lα(λ,s)=1-τ(λ,s)=1-e-kλs根据基尔霍夫定律，还可以得到光谱发射率等于光谱吸收比ε(λ,s)=α(λ,s)=1-e-kλsε(λ,s)=α(λ,s)=f(分压P,温度T,射线行程S)xdxsLλ,0Lλ,xLλ,s
§9-5辐射传热的强化与削弱
二、辐射换热的削弱—遮热板下面以两块靠得很近的大平壁间的辐射换热为例来说明遮热板的工作原理。
遮热板通常采用表面反射率高、发射率小的材料，如表面高度抛光的薄铝板等。为了增加隔热保温的效果，通常还在多层遮热板中间抽真空，将导热和对流换热减少到最低限度。典型的遮热板应用情况，如：航天器的多层真空舱壁、低温技术中的多层隔热容器以及测温技术中测温元件的遮热罩等。
热电偶测温过程的分析和抽气式遮热罩的应用Ah(Tf-T1)=42411-TAεσ(T)h-T1=112εσ(T4-T4)测温误差Tf
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