清华大学：《化工原理》课程教学资源（PPT课件讲稿）传热（热辐射、换热器）

《化工原理》 (上) 主讲人:戴猷元 2003.2

《 化 工 原 理 》 （上） 主讲人：戴猷元 2003.2

录 绪论 第一章流体流动 第二章流体输送机械 第三章流体流过颗粒和颗粒层的流动 第四章非均相物系的分离 第五章传热 第六章蒸发 总结

目 录 绪论 第一章 流体流动 第二章 流体输送机械 第三章 流体流过颗粒和颗粒层的流动 第四章 非均相物系的分离 第五章 传热 第六章 蒸发 总结

第五章传热 第一节概述 第二节热传导离心沉降及设备 第三节对流传热 第四节两流体间的传热 第五节对流传热系数的关联式 第六节热辐射 第七节换热器

第五章 传 热 第一节 概述 第二节 热传导离心沉降及设备 第三节 对流传热 第四节 两流体间的传热 第五节 对流传热系数的关联式 第六节 热辐射 第七节 换热器

第六节热辐射 基本概念 物体内原子由于物体本身温度,激发后, 对外以电磁波形式发出辐射能→吸收→>热能。 辐射线波长:0.4~20um之间 (可见光04-08um) 同样满足Q=QA+Qp+QD 吸收反射透过

第六节 热辐射 一、基本概念 物体内原子由于物体本身温度，激发后， 对外以电磁波形式发出辐射能→吸收→热能。 辐射线波长：0.4～20m 之间 （可见光 0.4~0.8m） 同样满足 Q= QA + QR + QD 吸收 反射 透过

么+≌R+≌D=A+R+D=1 A吸收率、R反射率、D透过率 黑体A=1,无光泽漆面0.96-0.98 镜体R=1磨光铜板R=0.97 透热体D=1单原子,对称双原子

A吸收率、R反射率、D透过率 黑体A=1, 无光泽漆面 0.96~0.98 镜体R=1 磨光铜板 R＝0.97 透热体D=1 单原子，对称双原子 1 QQQ A R D A R D Q Q Q + + = + + =

A、R、D取决于物性,表面状况,T, 辐射波长 灰体:对所有波长有相同的吸收率 D=0

A、R、D取决于物性，表面状况，T， 辐射波长 灰体： 对所有波长有相同的吸收率 D＝0

二、固体的辐射能力: E:单位时间、单位面积辐射能量w/m2 (全部波长) E eda l、 Franck定律:用量子理论可以推导。 (T绝对温度,C1、C2常数) 5 E b /aT

二、固体的辐射能力： E：单位时间、单位面积辐射能量w/m2 （全部波长） 1、Pranck定律： 用量子理论可以推导。 (T绝对温度，C1、C2常数) 0 E E d   =  2 5 1 / 1 b c T c E e    − = −

2 Stefan-Boltzmann law λ个,E1出现峰值,等温线下面积代表E Eb=0T=C0(7/100 黑体辐射能力与绝对温度4次方成正比。 辐射能力: 黑体辐射常数567×108w/m2k4 C黑体辐射系数567w/m2k4 灰体E<Eb,E/Eb=E黑度

2、Stefan-Boltzmann Law ，Eb出现峰值，等温线下面积代表E 黑体辐射能力与绝对温度4次方成正比。 辐射能力: O黑体辐射常数 5.67×10-8 w/m2k 4 CO黑体辐射系数 5.67 w/m2k 4 灰体 E < Eb，E / Eb =  黑度 4 4 0 0 ( /100) E T C T b = = 

3、 Kirchho定律、E与A的关系 1为灰体,2为黑体,中间为透热体 平衡状况下,1、2温度相等 无热流量)发射=吸收 E=AEb E1=B2=…=Eb=f(7)

3、Kirchhoff定律、E与A的关系 1为灰体，2为黑体， 中间为透热体 平衡状况下，1、2温度相等 无热流量） 发射＝吸收 ( ) 1 1 1 2 1 2 b b E A E E E E f T A A =  = = = =

切物体的辐射能力与吸收率之比均等于 相同温度下绝对黑体的辐射能力。(与T有 关) 又E/Eb=6 A=6(数值相等)∴E=8c0(7/100 黑度大→吸收率大→E大

一切物体的辐射能力与吸收率之比均等于 相同温度下绝对黑体的辐射能力。（与T有 关） ( ) ( ) 4 /100 b O E A E c T E    =  =  = → → 又E/ 数值相等 黑度大 吸收率大 大