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1、第六节 辐射传热,具有实际意义的波长范围为:0.420 m,普朗克定律:描述黑体的单色辐射能力,揭示了黑体辐射能力按照 波长的分配规律.,2.斯蒂芬-波尔茨曼定律(黑体总辐射能力与绝对温度的关系),又称四次方定律,辐射传热的结果:,壁1可以是任何壁,所以:,表明:(1)任何物体的辐射能力与其吸收率的比值,恒等于同温度下黑体的辐射能力,并只和 温度有关,与物体的性质无关.(2)善于吸收辐射能的物体,也善于发射辐射能.(3)在一定温度条件下,黑体具有最大的辐射能 力和吸收率.,4.物体的黑度(反映灰体接近于黑体的程度,可比较灰体间辐射能力的大小.),实际物体的辐射能力计算：,（气体辐射A）,4-6
2、-1 基本概念和定律（回顾）,4-6-1 基本概念和定律一.基本概念1.热射线2.吸收、反射和透射3.黑体 镜体(白体)透热体 灰体二 基本定律1.物体的辐射能力E与普朗克定律2.斯蒂芬-波尔茨曼定律(黑体辐总射能力与绝对温度的关系)3.克希霍夫定律(任意物体的辐射能力与它的吸收率之间的关系)4.物体的黑度(反映灰体接近于黑体的程度,可比较灰体间辐射能力的大小.),4-6-2 两固体间的辐射传热,4-6-2 两固体间的辐射传热,一.两个较大的平行灰体壁面(间距很小)之间的相互辐射,T1 T2,由(a),(b)两式可得:,传热速率:,二.两个灰体辐射传热速率的一般表达式,几何因素(称角系数):表
3、示从一个物体表面辐射的总能量被另一个物体表面所截获的分数.,传热速率:,从 i 物体表面辐射的总能量被 j 物体表面所截获的分数.,2.角系数的计算,回顾辐射传热,返回,4-6-1 基本概念和定律一.基本概念1.热射线 2.吸收、反射和透射 3.黑体,镜体(白体),透热体,灰体二 基本定律1.物体的辐射能力E与普朗克定律2.斯蒂芬-波尔茨曼定律(黑体辐总射能力与绝对温度的关系)3.克希霍夫定律(任意物体的辐射能力与它的吸收率之间的关系)4.物体的黑度(反映灰体接近于黑体的程度,可比较灰体间辐射能力的大小.)4-6-2 两固体间的辐射传热一.两个较大的平行灰体壁面(间距很小)之间的相互辐射,辐射
4、传热量:,二.两个灰体辐射传热速率的一般表达式,辐射传热量:,继续,习题,4-6-3 对流和辐射的联合传热(主要指固体壁面与环境间),对流传热速率:,辐射传热速率:,估算式,传热过程数学描述,返回,间壁换热器的传热过程数学描述,热传导过程数学描述,辐射传热过程数学描述,单层平壁,多层平壁,多层圆筒壁,单层圆筒壁,返回,传热速率微分方程,（或）,平均推动力法,-NTU法,S,间壁换热器的传热过程数学描述,返回,1.有一套管换热器长10m，管间用饱和蒸气加热，空气在一定流量下由管内流过，温度可升至某指定温度。现将空气流量增加一倍，并近似认为加热面壁温不变，问套管加热器需加长几米，气体温度可达到原指
5、定温度？假定空气在管内流动处于湍流状态，忽略管壁热组。,2.某列管换热器，用100水蒸气将物料由20加热至80，传热系数K=100 W/(m2.)。经半年运转后，由于污垢的影响，在相同条件下物料出口温度仅为70。现欲使物料出口温度仍维持在80，问加热蒸气温度应取何值？,3.冷、热流体在套管换热器中进行无相变的逆流传热，管内、外两侧对流传热系数的数量级相近，问若增加加热流体进口温度T1时，Q、T2、t2将如何变化？,4.长度均为l的三根不同材质粗细均匀的棒，并联传热，各棒两端的温度均为t1、t2（t1 t2）。各棒的截面积分别为S1、S2、S 3，导热系数为1、2、3。求：（1）三棒组成的传热系
6、统的总热组；（2）2 S2较1 S1、3 S 3大的很多时，单位时间的传热量为多少？（假设热量只沿棒的轴向传递）,5.在一新的套管式换热器中，冷却水在252.5mm的内管中流动，以冷凝环隙间的某蒸气。当冷却水流速为0.4m/s和0.8m/s时，测得基于内管外表面的总传热系数分别为Ko=1200W/m2.和Ko=1700W/m2.，水在管内为湍流，管壁得导热系数为45W/m.，水流速改变后，可认为环隙间蒸气冷凝的传热系数不变。试求：（1）当水流速为0.4m/s时，管壁对水的对流传热系数为多少？（2）若操作一时期后，水流速仍保持为0.4m/s，但测得的K值比操作初期下降10%，试分析原因，并说明此时蒸气的冷凝量是否也下降10%？,
