中国科学院研究生院：《热传导与热辐射》第二章 辐射换热计算

辐射换热计算

第二章 辐射换热计算

§2.1漫灰有限表面间的辐射 换热计算 在进行漫灰有限表面间的辐射换热 计算时,作如下的假定:

§ 2.1 漫灰有限表面间的辐射 换热计算 在进行漫灰有限表面间的辐射换热 计算时，作如下的假定：

1各表面的温度是均匀的 2,各表面都是不透明的漫发射,漫反射的灰表面,即各表 面的C1Q与方向及波长无关,因此有 (Z4)=(T)=1-p 3,各表面的入射辐射及反射辐射是均匀的,即每个表面的 有效辐射和净辐射热流密度不随位置变化; (4表面间的介质完全透明,不参与辐射换热过程

,净辐射热流法 ●包壳中的辐射换热过程是复杂的,在非黑 包壳中,辐射在各表面间要经过多次的反 射和吸收 工程计算的兴趣不在于辐射是如何在各表 面间反射和吸收的,而在于最后的效果如 何,即表面的入射辐射、有效辐射和净辐 射是多少 ●这就是净辐射热流法的出发点

一，净辐射热流法 ⚫包壳中的辐射换热过程是复杂的，在非黑 包壳中，辐射在各表面间要经过多次的反 射和吸收。 ⚫工程计算的兴趣不在于辐射是如何在各表 面间反射和吸收的，而在于最后的效果如 何，即表面的入射辐射、有效辐射和净辐 射是多少。 ⚫这就是净辐射热流法的出发点

如图2-1,表面本身发射的能流密度为 E,称为本身辐射。外来的入射辐射能 流密度为H, 假定表面对入射辐射的吸收率为α,反 射率为p,则入射辐射中被表面吸收的 能流密度为αH,被表面反射的能流密 度为pH

如图2-1，表面本身发射的能流密度为 E ，称为本身辐射。外来的入射辐射能 流密度为 H ， 假定表面对入射辐射的吸收率为 α ，反 射率为 ρ ，则入射辐射中被表面吸收的 能流密度为 α H ，被表面反射的能流密 度为 ρ H

实际离开的辐射能流密度包括本身辐 射和反射辐射两部分,称为该表面的 有效辐射力,或有效辐射,即 B=E+,Wm2(2-1

实际离开的辐射能流密度包括本身辐 射和反射辐射两部分，称为该表面的 有效辐射力，或 有效辐射，即

2 H aH SH 图2-1漫灰表面的净辐射热量密度

图 2-1 漫灰表面的净辐射热量密度

有效辐射B可真实感触到,或可 以用辐射探头测量,数值上比本身辐 射E要大pH 黑表面吸收全部入射辐射,反射率为 零,因而有效辐射等于本身辐射

有效辐射 B 可真实感触到，或可 以用辐射探头测量，数值上比本身辐 射 E 要大 ρ H . 黑表面吸收全部入射辐射，反射率为 零，因而有效辐射等于本身辐射

为了分析表面的辐射换热,在分界 面十分临近处选择两个假想表面1,2。 从分界面内侧的假想表面1来看,表面 所失去的"净辐射热流密度”为本身辐 射与所吸收的入射辐射之差,即 g=E-aB,W/m2(表面1)

为了分析表面的辐射换热，在分界 面十分临近处选择两个假想表面1，2。 从分界面内侧的假想表面1 来看，表面 所失去的〝 净辐射热流密度〞为本身辐 射与所吸收的入射辐射之差，即

对分界面外侧的假想表面2来看, 失去的净辐射热流密度应为有效辐射 与入射辐射之差,即 q=B-H

对分界面外侧的假想表面2来看， 失去的净辐射热流密度应为有效辐射 与入射辐射之差，即