传热学传热学HeattransferHeattransfer张靖周能源与动力学院Chapter8FoundationofRadiationHeatTransfer第八章辐射换热计算基础Lecture13FocusofThisLecture本讲要点�物体表面理想化处理�基尔霍夫定律�气体辐射的特点�两黑体表面间的辐射换热�Review表面之间的辐射换热研究在20世纪60年代已相对成熟基于角系数的辐射网络法�重点讨论被透明介质(completelytransparentmedium)隔开的表面之间的辐射换热问题。�固体表面间辐射换热计算方法与辐射换热系统的辐射特性、几何形状以及表面温度分布等因素密切相关二、角系数的性质在空间任意放置的两个黑体表面A1和A2�A1投射到A2上的辐射能占其总辐射能的份额？�A2投射到A1上的辐射能占其总辐射能的份额？8-1透明介质隔开的两黑体表面间辐射换热8-1透明介质隔开的两黑体表面间辐射换热∫∫=ΦΦ=→122122122)12(1,2coscos1AAbbdAdArAXπθθ∫∫=ΦΦ=→122122111)21(2,1coscos1AAbbdAdArAXπθθ21,212,1AXAX=——角系数的互换性（1）角系数的互换性（2）角系数的完整性n个黑表面组成封闭空腔空腔某表面i向所有表面投射能量的总和就是它向外辐射的总能量∑=Φ=Φ+Φ+Φ+Φ=Φnjjiniiiii1,,3,2,1,.......两边除以Φi，根据角系数的定义：∑==++=njjiniiiXXXX1,,2,1,.......1——角系数的完整性i（3）角系数的分解性2,442,332,11XAXAXA+=6,115,112,11XAXAXA+=或：6,15,12,1XXX+=三、角系数的确定方法（1）积分法角系数可以按定义式积分求得∫∫=122122112,1coscos1AAdAdArAXπθθ微元表面dA1处于圆面A2圆心的法线上；距离为R示例：参见例题8-1由积分法得到的各种情况下角系数的计算公式（2）代数法目的：扩大线图或公式的应用，计算表面间角系数理论基础：角系数的互换性、完整性、分解性�角系数的完整性封闭系统中的任意非凹表面（如表面1）对其他所有表面的角系数的总和等于11112,31,33,21,23,12,1=+=+=+XXXXXX�角系数的互换性6个代数方程可求出6个角系数：2,333,221,333,111,222,11XAXAXAXAXAXA===31232,332131,321323,223121,212313,113212,12;2;2;2;2;2AAAAXAAAAXAAAAXAAAAXAAAAXAAAAX−+=−+=−+=−+=−+=−+=有何规律？辅助面（线）代数分析法求多面封闭体中的角系数时，常用加辅助面的办法例：两个无限长(垂直纸面)的相对表面A1A2思路：构建封闭空腔acbd1,1,12,1=++bdacXXX例：两个无限长(垂直纸面)的相对表面A1A2acbd1,1,12,1=++bdacXXXX1,ac?X1,bd?构建三表面的封闭空腔1,1,12,12)()(1...
