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39 8-5 灰体表面间的辐射传热.ppt

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本课件在漫射灰体、表面温度均匀、介质不参与辐射的假设下,考察灰体表面的能量收支,定义有效辐射并导出表面辐射热阻;随后给出两任意放置表面间的空间辐射热阻,组成两表面封闭腔的辐射传热网络,并讨论一表面积远小于另一表面时的简化结果。

有效辐射与表面辐射热阻页,说明有效辐射的定义并推导灰体表面的净辐射换热与表面热阻
空间辐射热阻页,说明两任意放置表面间的净辐射换热量由离开并落到对方表面的辐射能之差决定
两表面组成封闭腔的辐射传热页,给出两个灰体表面净辐射换热量的计算式与辐射网络
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第1页:有效辐射与表面辐射热阻

8-5 灰体表面间的辐射传热。考察灰体表面的能量收支情况:投射辐射 G、自身辐射 E、反射辐射 ρG 与有效辐射 J。

有效辐射 J
单位时间内离开单位面积的总辐射能;对 ε = 1 的黑体,J = Eb。

假设条件:(1)表面为漫射灰体表面;(2)表面温度均匀分布;(3)表面间充满不参与辐射的透明介质。

从表面外部与内部观察分别得到两种表达式,二者之差即辐射表面热阻。

第2页:空间辐射热阻

二、空间辐射热阻:两个表面的净辐射传热量,等于离开表面 1 落到表面 2 的辐射能与离开表面 2 落到表面 1 的辐射能之差。

配图为辐射空间热阻与两任意放置表面的单元网络。

第3页:两表面封闭腔的辐射传热

三、两表面组成封闭腔的辐射传热:表面 1 净失去的辐射能与表面 2 净失去的辐射能之和为零,二者净换热量由辐射网络求得。

配图为两个灰体表面的辐射传热网络与两个灰体组成的封闭辐射传热系统。

第4页:小面积比时的辐射传热简化

如果表面积 A1 比表面积 A2 小得多,即 A1/A2 → 0,则两灰体表面间的辐射传热量可大幅简化。

配图为两个灰体表面的辐射传热网络与两个灰体组成的封闭辐射传热系统。

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