传热学传热学张靖周能源与动力学院HeattransferHeattransfer第七章辐射换热计算RadiationHeatTransfer封闭空腔多个灰表面间的辐射换热工程方法:网络法(1)画出等效网络图角系数空间热阻表面热阻辐射热势有效辐射!封闭空腔多个灰表面间的辐射换热(2)列出节点的热流方程(3)求解节点代数方程得出节点处表面有效辐射(4)确定每个表面的净辐射换热量三表面封闭系统中的两个重要特例1、有一个表面为黑体2、有一个表面绝热7-4气体辐射气体对于投射辐射几乎没有反射能力——=0+=0;气体的吸收率越小,透射率越大在讨论固体表面间的辐射换热时,对于其间的气体:忽略气体本身的辐射能力;假设气体为无吸收能力(=0)的理想透射体(=1)——如同真空一样被透明介质隔开气体的吸收和辐射特性到底如何?辐射性气体的辐射与固体表面的辐射有较大的不同一、气体的辐射特性和吸收特性1、气体是否具有辐射和吸收能力取决于气体的种类及其所处的温度当气体层厚度不大和温度不高时,其辐射和吸收能力可以忽略不计。在工程上常遇到的高温条件下,单原子气体或氩、氖等惰性气体和某些对称型双原子气体(O2、N2、H2等),辐射和吸收能力可忽略,可认为是透射体多原子气体,尤其是高温烟气中的CO2、H2O(蒸汽)、SO2等,有显著的辐射和吸收能力通常认为纯净的空气具有透射体的性质2、气体只能辐射和吸收一定波段的能量。即:气体辐射和吸收具有明显的选择性(而通常固体表面的辐射和吸收光谱是连续的)气体辐射和吸收的波长范围称为光带。对于光带以外的热射线,气体成为透明体。3、气体的辐射和吸收在整个气体容积中进行(而固体的辐射和吸收是在很薄的表面层中进行的)当光带中的热射线穿过气体层时,沿途被气体吸收而使强度逐渐减弱;减弱的程度取决于沿途遇到的气体分子数目;遇到的气体分子数目越多,被吸收的辐射能越多射线减弱的程度直接与穿过气体的路程以及气体的温度和压力有关射线穿过气体的路程称为射线行程或辐射层厚度气体的单色吸收率是气体温度、气体分压及辐射层厚度的函数),,(spTf=f(沿途遇到的分子数)s二、气体吸收定律气体与周围外壳间的辐射换热量,除了取决于气体和外壳的温度及表面特性外,还与气体的辐射和吸收特性有关假设光带中的热射线穿过气体层x=0处射线的单色辐射强度为I0;经x距离后强度减弱为Ix在气体薄层dx中,单色辐射强度Ix的减弱dIx或气体所吸收的辐射能:dxIKdIxx,,K——单位厚度内辐...