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38 8-4 角系数.ppt

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本课件说明角系数是反映两个表面可视程度的纯几何因子,给出互换性、完整性与可加性三条性质;随后介绍确定角系数的积分法、查图法与代数分析法,并以三个无限长非凹表面组成的封闭系统为例求解方程组,最后给出两种特殊几何关系下的角系数结果。

角系数定义页,说明表面1对表面2的角系数是纯几何因子并给出角系数的互换性
角系数性质页,给出封闭系统的完整性与表面可拆分时的可加性关系
角系数确定方法页,对比积分法与查图法并给出典型几何结构的角系数线图
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第1页:角系数的定义与性质

8-4 角系数。

角系数
表面 1 对表面 2 的角系数是纯几何因子,反映两个表面的可视程度,只取决于两个表面的几何特性(形状、尺寸及相对位置)。

角系数的互换性(相对性):两个表面之间的角系数与面积之间存在互换关系。

第2页:角系数的完整性与可加性

  • 角系数的完整性:对于有 n 个表面组成的封闭系统,据能量守恒,任一表面对各表面的角系数之和为 1
  • 角系数的可加性:表面 2 可分为 A 和 B 两个面,根据能量守恒,角系数可相加
  • 若表面 1 为非凹表面,则 X1,1 = 0

第3页:角系数的确定方法

三、角系数的确定:

  • 积分法:根据角系数的定义直接积分运算,积分过程复杂,工程计算中较少采用
  • 查图法:工程上常见典型几何结构的辐射系统已绘制成角系数曲线,可查图求得

配图为平行长方形表面间、相互垂直的两长方形表面间的角系数线图。

第4页:角系数的代数分析法

代数分析法:利用角系数的性质获得一组代数方程,通过求解获得角系数。

例:三个非凹表面组成封闭系统,假设在垂直于纸面的方向上为无限长,忽略端部效应。根据角系数的完整性和互换性,有 X1,1 = X2,2 = X3,3 = 0,解此封闭方程组可得 X1,2 等全部角系数。

第5页:特殊几何关系的角系数

四、特殊几何关系的角系数:

  • (a) 凸表面 1 被另一个凹表面 2 所包围,如一个小球置于另一个球壳之中、长同心套筒
  • (b) 平行放置且相距较近的无限大平板,A1 和 A2 相等,此时可以忽略端部的辐射能损失

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