《辐射换热》PPT课件

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1、一、热辐射的概念1、热辐射的概念由于物体内部微观粒子的热运动（或者说由于物体自身的温度）而使物体向外发射辐射能（电磁波能）的现象称之为热辐射。6.3辐射换热8.1热辐射的概念和基本定律一、热辐射的概念热射线：波长之间的电磁波称为热射线，它们投射到物体上能产生热效应。热射线包括部分紫外线、可见光、部分红外线。热射线紫外线红外线可见光γ射线x射线无线电波1、太阳的温度约5800K，可见光波长范围约：（）2、工程实际中所遇到的温度在2000K以下，大部分热射线的范围为：为红外线辐射。8.1热辐射的概念和基本定律一

2、、热辐射的概念2、热辐射的特点（1）无需媒介物质，可以在真空中进行热量传播。（2）热辐射过程中不仅有能量的转移，而且还伴随着能量的转换，即发射时由热能转变为辐射能，吸收时又由辐射能转换为热能。8.1热辐射的概念和基本定律一、热辐射的概念2、热辐射的特点（3）导热和对流换热是热量传递的单向过程，而热辐射是发射和接收同时进行的双向过程。（4）任何物体的温度只要高于0K，都可以不停地向外发射电磁波。3、吸收、反射和透射3、吸收、反射和透射1、吸收率—物体吸收辐射能的能力。绝对黑体：如：烟煤、雪。2、反射率—物体反

3、射辐射能的能力。绝对白体：如：磨光的金属表面。3、透射率—物体透过辐射能的能力。绝对透明体：如：绝对干燥的空气。黑体模型说明：（1）黑体和白体是针对红外线而言的，与光学上的黑白不同。如：白布和黑布的吸收率差不多，在室内的感觉是一样的。（2）在太阳光下，白布的吸收率比黑布的小，在室外穿浅色衣服比较凉快。3、吸收、反射和透射对大部分工程材料（固体）：不是透热体，即对气体：反射率为0，即：水蒸气、二氧化碳气体等，只能部分地吸收一定波长范围内的辐射能。4、辐射力辐射力：指在单位时间内物体单位表面积上向半球空间所有方

4、向发射的全部波长范围内的总能量。—物体的辐射力，；—物体辐射出去的总能量，W；—物体表面积，。4、辐射力辐射力与物体的材料性质和温度有关。对于同一种材料，辐射力随温度的增加而增加。对于不同材料的物体，即使温度相同，其辐射力也是不相同的。黑体有最大的吸收能力，也有最大的辐射能力。5、灰体和黑度1、灰体：其发射和吸收辐射与黑体在形式上完全一样，只是减小了一个相同的比例。实际物体可近似地认为为灰体5、灰体和黑度2、黑度：实际物体的辐射力与同温度下黑体的辐射力之比，称为实际物体的黑度（也称为物体的发射率）。黑度的物

5、理意义在于：表明物体的辐射力接近黑体的程度。物体的黑度是物体的一种性质，只与物体本身情况有关。（表8-1）五、太阳能五、太阳能五、太阳能太阳能空调四、气体的辐射换热◆不同的气体，吸收和发射的能力不同。◆单原子和分子结构对称的双原子气体（如空气），几乎没有吸收和发射能力，可视为完全透热体。◆不对称的双原子和多原子分子（如水蒸气、二氧化碳等），则具有相当大的吸收和发射能力。四、气体的辐射换热1、气体辐射与吸收的特点（1）气体辐射和吸收对波长有选择性（表8.3）；（2）气体的辐射和吸收是在整个容积内进行的。四、气

6、体的辐射换热2、温室效应地球在接受太阳短波辐射的同时，会不断向外发射长波辐射。大气层中二氧化碳、水蒸气等对短波辐射具有透过性，而对长波具有吸收和反射能力，因而导致地球表面温度升高，这种现象称为广义温室效应。四、气体的辐射换热2、温室效应温室气体：二氧化碳、水蒸气、甲烷、氮氧化物、臭氧等。3、臭氧层的破坏