《传热学》第七章 热辐射基本定及物体的辐射特性

第七章 热辐射基本定及 物体的辐射特性

第七章 热辐射基本定及 物体的辐射特性

§7-1热辐射的基本概念 1.热辐射特点 (1)定义:由热运动产生的,以电磁波形式传递的能 (2)特点:a任何物体,只要温度高于0K,就会不 停地向周围空间发出热辐射;b可以在真空中传 播;c伴随能量形式的转变;d具有强烈的方向性 e辐射能与温度和浪长均有关;f发射辐射取决于 温度的4次方

§7-1 热辐射的基本概念 1. 热辐射特点 (1) 定义：由热运动产生的，以电磁波形式传递的能 量； (2) 特点：a 任何物体，只要温度高于0 K，就会不 停地向周围空间发出热辐射；b 可以在真空中传 播；c 伴随能量形式的转变；d 具有强烈的方向性； e 辐射能与温度和波长均有关；f 发射辐射取决于 温度的4次方

2.电磁波谱 电磁辐射包含了多种飛式,如图7-1所示,而我 所感兴趣的,即工业上有实际意义的热辐射区域 一般为01~100m2 电磁浪的传播速度 C=n 式中:f一频率,5-1波长,pm

2. 电磁波谱 电磁辐射包含了多种形式，如图7-1所示，而我 们所感兴趣的，即工业上有实际意义的热辐射区域 一般为0.1~100μm。 电磁波的传播速度： C = fλ 式中：f — 频率，s-1; λ— 波长，μm

电磁辐射波谱 热射线一 紫蓝绿黄红 射线 紫外线红外线 无线电波 X射线 见 光 010-510-410-310-210-111 102103104 波长/pm 图7-1

电 磁 辐 射 波 谱 图7-1

3.物体对热辐射的吸收、反射和穿透 当热辐射投射到物体表面上时,一般会发生三种 现象,即吸收、反射和穿透,如图7-2所示。 Q=Q+Q+9→ 2a ep 0 OO C++

当热辐射投射到物体表面上时，一般会发生三种 现象，即吸收、反射和穿透，如图7-2所示。 1 1 + + =    = + +  + + =          Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q 3. 物体对热辐射的吸收、反射和穿透

Q Q Q 图72物体对热辐射的吸收反射和穿透

图7.2 物体对热辐射的吸收反射和穿透

对于大多数的固体和液体:z=0,a+P=1 对不含颗粒的气体:p=O,a+z=1 对于黑体 C=1 镜体或白体: 透明体:

对于大多数的固体和液体： 对于不含颗粒的气体： 对于黑体： 镜体或白体： 透明体：  =1  =1  =1  = 0,  +  =1  = 0,  + =1

反射又分镜反射和漫反射两种 01=02 绕2 图73镜反射 图7-4漫反射

反射又分镜反射和漫反射两种 图7-3 镜反射 图7-4 漫反射

§7-2黑体辐射的基本定律 1黑体概念 黑体:是指能吸收投入到 其面上的所有热辐射能的 物体,是一种科学假想的 物体,现实生活中是不存 在的。但却可以人工制造 出近似的人工黑体。 图7-5黑体模型

1.黑体概念 黑体：是指能吸收投入到 其面上的所有热辐射能的 物体，是一种科学假想的 物体，现实生活中是不存 在的。但却可以人工制造 出近似的人工黑体。 图7-5 黑体模型 §7-2 黑体辐射的基本定律

2.热辐射能量的表示方法 航力E∴ 单位时间内,物体的单位表面积向半球空间发 射的所有波长的能量总和。(W/m2); 光谱航力E: 单位时间内,单位波长范围内(包含某一给定浪 长),物体的单位表面积向半球空间发射的能量。 W/m3)

辐射力E： 单位时间内，物体的单位表面积向半球空间发 射的所有波长的能量总和。 (W/m2)； 光谱辐射力Eλ： 单位时间内，单位波长范围内(包含某一给定波 长)，物体的单位表面积向半球空间发射的能量。 (W/m3 )； 2.热辐射能量的表示方法