传热学第六章

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1、华中科技大学热科学与工程实验室华中科技大学热科学与工程实验室HUSTLabofThermalScience&EngineeringHUSTLabofThermalScience&Engineering在工业上所遇到的温度范围内（2000K以下），第六章热辐射基础最感兴趣的是波长约从0.38μm到0.76μm的可见光和波长从可见光谱的红端之外延伸到1000μm§6-1热辐射的基本概念的红外线。§6-2黑体辐射和吸收的基本性质有时以波长25μm为界，又将红外线区分为近§6-3实际物体的辐射和吸收红外区和远红外区。热辐射紫外线可射线X射线红外线无线电波见光010-510-410-31

2、0-210-1110102103104105/m2014/10/29Wednesday12014/10/29Wednesday4华中科技大学热科学与工程实验室华中科技大学热科学与工程实验室HUSTLabofThermalScience&EngineeringHUSTLabofThermalScience&Engineering§6-1热辐射的基本概念只要物体的温度高于0K，物体总是不断地把热热辐射在机理上与导热、对流有根本的不同。能变化辐射能，向外发出热辐射。导热与对流是由于物质微观粒子的热运动和同时，物体也不断地吸收周围物体投射到它上面物体的宏观运动所造成的能量转移。的热

3、辐射，并把吸收的辐射能重新转变成热能。热辐射是由于物质的电磁运动所引起的能量辐射换热就是指物体之间相互辐射和吸收的总效的传递。果。一个物体如果与另一个物体相互能够看得见，那么它们之间就会发生辐射热交换。2014/10/29Wednesday22014/10/29Wednesday5华中科技大学热科学与工程实验室华中科技大学热科学与工程实验室HUSTLabofThermalScience&EngineeringHUSTLabofThermalScience&Engineering当热辐射的能量投射到物体表面上时，会发辐射是电磁波传递能量的现象。生吸收、反射和穿透现象。若外界投射到物

4、体电磁辐射的波长范围很广，从长达数百米的无线电波到小于10-14米的宇宙射线。表面上的总能量为Q，一部分Q被物体吸收，由于热的原因而产生的电磁辐射称为热辐射。一部分Q被物体反射，一部分Q穿透物体。按能量守恒定律有：热辐射QQQQ紫外线QQ可射线X射线红外线无线电波见QQQQ光或1QQQQ010-510-410-310-210-1110102103104105/m2014/10/29Wednesday32014/10/29Wednesday61华中科技大学热科学与工程实验室华中科技大学热科学与工程实验室HUSTLabofThermalSc

5、ience&EngineeringHUSTLabofThermalScience&Engineering各部分百分数Q/Q、Q/Q、Q/Q分别称为该物体对投入辐射的吸收比、反射比和透射比，当表面的不平整尺寸小于投入记为、和。于是辐射的波长时，形成镜面反射，121此时入射角等于反射角。高度磨1=2光的金属板会形成镜面反射。实际上，当辐射能进入固体或液体表面后，在一个极短的距离内就吸收完了。故对于固体和当表面的不平整尺寸大于投入液体有1辐射的波长时形成漫反射。这时从某一方向投射到物体表面上的因而对固体和液体，吸收能力大的物体其反射辐射向空间各方

6、向反射出去。本领就小。2014/10/29Wednesday72014/10/29Wednesday10华中科技大学热科学与工程实验室华中科技大学热科学与工程实验室HUSTLabofThermalScience&EngineeringHUSTLabofThermalScience&Engineering由于热射线不能穿过固体和液体，于是可以把吸收比=1的物体，称为绝对黑体，简称黑体；它们的吸收和反射视为一个表面过程，它们自身辐射也应在表面完成。因此，固体和液体上尽管自然界并不存在黑体，用人工的方法可以的热辐射是表面辐射。制造出十分接近于黑体的模型。辐射能投射到气体上时，情况与投

7、射到固体选用吸收比小于1的材料制造一个或液体上不同。气体对辐射能几乎没有反射空腔，并在空腔壁面上开一个小能力，可认为反射比，=0，故有1孔，再设法使空腔壁面保持均匀气体对热射线的吸收和穿透是在空间中进行的，的温度。这时空腔上的小孔就具其自身的辐射也是在空间中完成的。因此，气有黑体辐射的特性。体的热辐射是容积辐射。2014/10/29Wednesday82014/10/29Wednesday11华中科技大学热科学与工程实验室华中科技大学热科学与工程实验室HUSTLabof