9傳熱學-總復習

1、傳熱學總復習傳熱學總復習能源工程系能源工程系黃黃 金金熱量傳遞的三種基本方式：導熱(熱傳導)、對流(熱對流)和熱輻射第一章：第一章：2mW ddxtAq21wwttAw )(fwtthAw/m )( 2fwtthAq4TA4Tq4TA)(424111TTA 主要公式主要公式第二章：第二章：主要概念：主要概念：等溫面、等溫線等溫面、等溫線a) a) 溫度不同的等溫面或等溫線彼此不能相交溫度不同的等溫面或等溫線彼此不能相交b) b) 在連續(xù)的溫度場中，等溫面或等溫線不會中斷，它們或在連續(xù)的溫度場中，等溫面或等溫線不會中斷，它們或者是物體中完全封閉的曲面（曲線），或者就終止與者是物體中完全封閉的曲面

2、（曲線），或者就終止與物體的邊界物體的邊界c) c) 等溫面上沒有溫差，不會有熱量傳遞；而沿著等溫面法等溫面上沒有溫差，不會有熱量傳遞；而沿著等溫面法向將有最大溫度變化率向將有最大溫度變化率熱導率數值上熱導率數值上等于在等于在單位溫度梯度單位溫度梯度作用下物體內所產生的作用下物體內所產生的熱流密度矢量的模熱流密度矢量的模保溫材料保溫材料：國家標準規(guī)定，溫度低于國家標準規(guī)定，溫度低于350350攝氏度時熱導攝氏度時熱導 率小于率小于0.12W/(mK) 0.12W/(mK) 的材料（絕熱材料）的材料（絕熱材料）導熱微分方程的定義：根據導熱微分方程的定義：根據能量守恒定律能量守恒定律與與傅立葉定律

3、傅立葉定律，建，建立導熱物體中的立導熱物體中的溫度場溫度場應滿足的數學表達式，稱為應滿足的數學表達式，稱為導熱微分導熱微分方程方程。 熱擴散率：熱擴散率：材料傳播溫度變化能力大小的指標。表征物體被材料傳播溫度變化能力大小的指標。表征物體被加熱或冷卻時，物體內各部分溫度趨向于均勻一致的能力。加熱或冷卻時，物體內各部分溫度趨向于均勻一致的能力。a a反映了導熱過程中材料的導熱能力（反映了導熱過程中材料的導熱能力（ ）與沿途物質儲熱）與沿途物質儲熱能力（能力（ c c ）之間的關系。）之間的關系。ca邊界條件：邊界條件：說明導熱體邊界上過程進行的特點。反映過程與說明導熱體邊界上過程進行的特點。反映過

4、程與周圍環(huán)境相互作用的條件周圍環(huán)境相互作用的條件（Boundary conditionsBoundary conditions）邊界條件可分為三類：第一類、第二類、第三類邊界條件邊界條件可分為三類：第一類、第二類、第三類邊界條件例題：例題：試分別用數學語言及傳熱學術語說明導熱問題三種類型的邊界條件。 答：第一類邊界條件：規(guī)定了邊界上的溫度值。 當 0時， 第二類邊界條件：規(guī)定了邊界上的熱流密度值。 當 0時， 第三類邊界條件：規(guī)定了邊界上物體與周圍流體間的表面?zhèn)鳠嵯禂?及周圍流體的溫度 當 0時，)(1fTw)(2fnTwfTh)(fwwTThnT接觸熱阻接觸熱阻:導熱過程中，由于兩固體表面未

5、能緊密接觸，導熱過程中，由于兩固體表面未能緊密接觸，而引起的附加傳遞熱阻而引起的附加傳遞熱阻.基溫度下的散熱量假設整個肋表面處于肋實際散熱量肋片效率0肋面總效率肋面總效率:表示有效傳熱面積與總傳熱面積之比frffrAAAA0)()()(ztzytyxtxtc非穩(wěn)態(tài)非穩(wěn)態(tài)擴散項擴散項源項源項112txttt21ttA主要公式：主要公式：niiinniinttrttq11111133221141ttq多層平壁的導熱多層平壁的導熱熱阻分析法熱阻分析法)ln()ln()(121211rrrrttttwwwW 2)ln( 2211221RttlrrttrlqwwwwmW ln21W ln2111)1(1

6、11)1(1niiiinwwlniiiinwwrrttqrrLttdttxAdxttxx2121)()(求解變截面變求解變截面變導熱系數的通導熱系數的通式式)(ch)(ch0)()(0mHxHmeeeemHmHxHmxHm練習題練習題1：爐墻壁由三層材料組成。有內到外，第一層是耐火磚，導熱系數1.7 W/（m），允許的最高使用溫度為1450；第二層是絕熱磚，導熱系數0.35 W/（m），允許的最高使用溫度為1100；第三層是鐵板，厚度6mm，導熱系數40.7 W/（m）。爐壁內表面溫度1350，外表面溫度220，熱穩(wěn)定狀態(tài)下，通過爐壁的熱流密度4652W/m2。試問，各層壁應該多厚才能使爐壁的

7、總厚度最??？ 解：為了使爐壁總厚度最小，就要把導熱系數小的絕熱磚層的厚度，在允許的使用溫度范圍內盡可能做大些。 因絕熱磚的最高使用溫度是1100，所以把耐火磚層和絕熱磚層的界面溫度設為1100 由單層平壁導熱公式： tq11)(111ttq)11001350(46527 . 1mmm91091. 0 又根據多層平壁公式： 33222ttq7 .40006. 035. 0220110046522mmm66066. 02即當耐火磚厚度為91mm、絕熱磚為66mm時，爐壁的總厚度為最小，此時 mm163321min練習題練習題2：爐墻由耐火磚和紅磚兩層組成，厚度均為200mm，導熱系數分別為0.6W

8、/m和0.4W/m，爐墻內、外側壁溫分別為700和90，試求： (1) 通過爐墻的熱流密度； (2) 兩層接觸面的溫度。 解：根據題意以及已知條件有 3 .7324 . 02 . 06 . 02 . 0900700221131wwttqW/m2 1121wwttq4566 . 02 . 03 .7327001112qttww 在涉及熱傳導和熱對流的傳熱過程中，熱阻是一個非常重要的概念，它的大小與 等因素有關。單位面積上的熱阻的單位是 。 流體的性質、流動情況、固體壁材料以及形狀； m2./W 第三章：第三章：主要概念：主要概念：簡述非穩(wěn)態(tài)導熱的基本特點簡述非穩(wěn)態(tài)導熱的基本特點 ？（1）隨著導熱

9、過程的進行，導熱體內溫度不斷變化。（好像溫度會從物體的一部分逐漸向另一部分轉播一樣，習慣上稱為導溫現象。這在穩(wěn)態(tài)導熱中是不存在的。） （2）非穩(wěn)態(tài)導熱過程中導熱體自身參與吸熱（或放熱），即導熱體有儲熱現象，所以即使對通過平壁的非穩(wěn)態(tài)導熱來說，在與熱流方向相垂直的不同截面上的熱流量也是處處不等的，而在一維穩(wěn)態(tài)導熱中通過各層的熱流量是相等的。（3）非穩(wěn)態(tài)導熱過程中的溫度梯度及兩側壁溫差遠大于穩(wěn)態(tài)導熱。 兩個不同的階段：兩個不同的階段：非正規(guī)狀況階段：初始溫度非正規(guī)狀況階段：初始溫度正規(guī)狀況階段：邊界條件及物性參數正規(guī)狀況階段：邊界條件及物性參數畢渥數：表征畢渥數：表征內部導熱熱阻與外部對流傳熱熱阻

10、的比值內部導熱熱阻與外部對流傳熱熱阻的比值hhrrBih122Flol a換熱時間邊界熱擾動擴散到 面積上所需的時間Fo數物理意義可以理解為兩個時間間隔相除所得的無量數物理意義可以理解為兩個時間間隔相除所得的無量綱時間，綱時間， Fo越大，熱擾動就能越深入地傳播到物體內越大，熱擾動就能越深入地傳播到物體內部，因而，物體各點地溫度就越接近周圍介質的溫度。部，因而，物體各點地溫度就越接近周圍介質的溫度。Fo數數無量綱時間無量綱時間VchAetttt00vvFoBiVchAee0hAVc時間常數時間常數主要公式：主要公式：第五章：第五章：主要概念：主要概念：建立了對流傳熱系數與溫度場的關系式建立了對

11、流傳熱系數與溫度場的關系式)C(mW 2,xwwxyttth流動邊界層（速度邊界層）：流動邊界層（速度邊界層）：固體表面附近流體速度發(fā)生劇烈變化的薄層。溫度邊界層（稱熱邊界層）：溫度邊界層（稱熱邊界層）：固體表面附近流體溫度發(fā)生劇烈變化的這一薄層課堂討論：由上式可知，該式中沒有出現流速，有人因此得課堂討論：由上式可知，該式中沒有出現流速，有人因此得出結論：表面?zhèn)鳠嵯禂党鼋Y論：表面?zhèn)鳠嵯禂礹與流體速度無關，試判斷這種說法與流體速度無關，試判斷這種說法的正確性？的正確性？流動邊界層在壁面上的發(fā)展過程也顯示，在邊界層內也會出流動邊界層在壁面上的發(fā)展過程也顯示，在邊界層內也會出現層流和湍流兩類狀態(tài)不同

12、的流動?，F層流和湍流兩類狀態(tài)不同的流動。P208簡述：邊界層概念的基本內容和它的意義是什么？簡述：邊界層概念的基本內容和它的意義是什么？ 1）當粘性流體流過固體表面時，流場可劃分為主流區(qū) 和邊界層區(qū)。邊界層區(qū)域內，流速在垂直于壁面的方向上發(fā)生劇烈的變化，而在主流區(qū)流速的梯度幾乎為零。2）邊界層厚度與壁面尺寸l相比是一個很小的 量， 遠不止小一個數量級。3）主流區(qū)的流動可視為理想流體流動，用描述理想流體的運動微分方程求解。而在邊界層區(qū)的流動，要用粘性流體的邊界層微分方程求解，其主流方向流速的二階導數項略而不計。 4）在邊界層內的流動分層流和湍流，而湍流邊界 層內緊靠壁面處仍有極薄的層流底層。 意

13、義：意義：邊界層理論的提出使得求解流場對流換熱微分方程組的由整個流場內求解轉變?yōu)榉种髁鲄^(qū)和邊界層區(qū)求解，而主流區(qū)采用簡單得多的理想流體的運動微分方程求解，邊界層區(qū)則采用數量級分析的方法求解，從而使問題大為簡化。 簡述：對流換熱的數學描述基礎是什么？以二維流為簡述：對流換熱的數學描述基礎是什么？以二維流為例，有哪些數學描述方式？例，有哪些數學描述方式？ 答：對流換熱的數學描述基礎是能量守恒、動量守恒、質量守恒及傳熱學基礎定律（牛頓冷卻公式及傅立葉定律）。 以二維流為例，有三種方式：微分形式的完全方程組；微分形式的邊界層方程組；積分形式的邊界層方程組。 普朗特數：普朗特數：avPr表征了流動邊界層

14、與熱邊界層的相對厚度表征了流動邊界層與熱邊界層的相對厚度貢獻：確立了邊界層理論在對流換熱求解中的重要地位貢獻：確立了邊界層理論在對流換熱求解中的重要地位 反映了流體中動量擴散與熱量擴散能力的對比反映了流體中動量擴散與熱量擴散能力的對比3121PrRe664. 0lllhNuxhNuxx努塞爾努塞爾(Nusselt)數數表征流體對流傳熱的強弱的無量綱數。理論貢獻是開表征流體對流傳熱的強弱的無量綱數。理論貢獻是開辟了在無量綱數原則關系正確指導下，通過實驗研究辟了在無量綱數原則關系正確指導下，通過實驗研究求解對流換熱問題的一種基本方法，有力的促進了對求解對流換熱問題的一種基本方法，有力的促進了對流換

15、熱研究的進展流換熱研究的進展 比擬理論的定義：是指利用兩個不同物理現象之間在控制比擬理論的定義：是指利用兩個不同物理現象之間在控制方程方面的類似性，通過測定其中一種現象的規(guī)律而獲得方程方面的類似性，通過測定其中一種現象的規(guī)律而獲得另一種現象基本關系的方法。另一種現象基本關系的方法。當平板長度當平板長度 l 大于臨界長度大于臨界長度xc 時，平板上的邊界層由層時，平板上的邊界層由層流段和湍流段組成。其流段和湍流段組成。其Nu分別為：分別為：則平均對流傳熱系數則平均對流傳熱系數 hm 為為:31315402121Pr0296. 0332. 0dxxudxxulhlxxmcc31545421Pr)R

16、e(Re037. 0Re664. 0ccmNu如果取如果取 ，則上式變?yōu)椋海瑒t上式變?yōu)椋?105Rec3154Pr871Re037. 0mNu113241530.332Re Pr0.0296Re PrcxcxxxNuxxNu時， 層流，時， 湍流，流體外略平板的計算：流體外略平板的計算：3121PrRe664. 0lllhNu第六章：第六章：基本概念：基本概念：對于同類的物理現象，在相應的時刻與相對于同類的物理現象，在相應的時刻與相應的地點上與現象有關的物理量一一對應成比例。應的地點上與現象有關的物理量一一對應成比例。用相同形式并具有相同內容的微分方程式用相同形式并具有相同內容的微分方程式所描

17、寫的現象。所描寫的現象。兩個物理現象相似的充要條件：兩個物理現象相似的充要條件：（1 1）同名的已定特征數相等）同名的已定特征數相等（2 2）單值性條件相似）單值性條件相似1 1）說明管內對流換熱的入口效應并解釋其原因。）說明管內對流換熱的入口效應并解釋其原因。 答：管內入口處邊界層很薄答：管內入口處邊界層很薄, , 熱邊界層厚度越小，傳熱阻熱邊界層厚度越小，傳熱阻力越小，因此在入口段，傳熱效果得到加強。這種效果叫力越小，因此在入口段，傳熱效果得到加強。這種效果叫入口效應。入口效應。 2）對管內強制對流傳熱，為何采用短管和螺旋管可以強）對管內強制對流傳熱，為何采用短管和螺旋管可以強化流體的傳熱

18、？化流體的傳熱？ 答：采用短管，主要是利用流體在管內換熱處于入口段溫答：采用短管，主要是利用流體在管內換熱處于入口段溫度邊界層較薄，表面?zhèn)鳠嵯禂递^高，因而傳熱較強，即所度邊界層較薄，表面?zhèn)鳠嵯禂递^高，因而傳熱較強，即所謂的入口效應；對于螺旋管，流體流經管道時，由于離心謂的入口效應；對于螺旋管，流體流經管道時，由于離心力的作用，在橫截面上產生二次環(huán)流，增加了流體的擾動，力的作用，在橫截面上產生二次環(huán)流，增加了流體的擾動，從而強化了換熱。從而強化了換熱。 牛頓冷卻公式中的平均溫差牛頓冷卻公式中的平均溫差()mmmpffh A tq c ttl nffmwfwfttttttt判斷：在換熱器中，若一側

19、流體為冷凝過程（相變過程），另一側為單相流體，則逆流可獲得比順流大的換熱溫差。 minmaxminmaxtlnttttm例題：在一臺螺旋板式換熱器中，熱水流量為2000kg/h，冷水流量為3000kg/h；熱水進口溫度80，冷水進口溫度10。如果要將冷水加熱到30，試求順流和逆流時的平均溫差。（已知水的比熱在上述溫度范圍內為一常數）解：熱水質量流量 skgM/56. 0360020001冷水質量流量 skgM/83. 0360030002根據熱平衡方程式有得 50)()(22221111ttCMttCM即 0.56（801t）0.83（3010） 1tmaxtmint（1）順流時 801070

20、 5030209 .392070ln2070mt則 （2）逆流時 maxtmint803050 501040 8 .444050ln4050mt則 由上面分析可見，逆流布置時平均溫差比順流時大12.3，也就是說，在同樣的傳熱量和同樣的傳熱系數下，只要將順流改為逆流，換熱器可以減少12.3的換熱面積。23tlgGr在物理上，在物理上，Gr 數是浮升力數是浮升力/粘滯力比值的一種量度。粘滯力比值的一種量度。Gr數表征浮升力與粘性力相對大小，反映自然對流的強弱數表征浮升力與粘性力相對大小，反映自然對流的強弱GrGr數為自然對流現象所特有，數為自然對流現象所特有，GrGr數在自然對流現象中的作數在自然

21、對流現象中的作用與雷諾數用與雷諾數ReRe在強制對流中的作用相當。在強制對流中的作用相當。 0.4n 0.3n實用上使用時間最長也最普遍的關聯式是迪圖斯貝實用上使用時間最長也最普遍的關聯式是迪圖斯貝爾特公式（爾特公式（Dittus-Boelter）：）：加熱流體時：加熱流體時：冷卻流體時：冷卻流體時：定性溫度采用流體平均溫度，即進出口溫度的算術平定性溫度采用流體平均溫度，即進出口溫度的算術平均值均值 ，特征長度為管內徑，特征長度為管內徑d d，特征速度為管，特征速度為管內流體平均流速。內流體平均流速。2ffmttt nfffNuPrRe023. 08 . 045Re10 1.2 10,fPr0

22、.7 120,f。/60ld實驗驗證范圍實驗驗證范圍此式適用與流體與壁面具有中等以下溫差場合，一此式適用與流體與壁面具有中等以下溫差場合，一般來說對于氣體不超過般來說對于氣體不超過50；對于水不超過；對于水不超過2030 ，對粘度大的油類不超過，對粘度大的油類不超過10。只適合于湍流只適合于湍流常規(guī)流體常規(guī)流體例題例題1 1 30 30的水以的水以2.5kg/s2.5kg/s的流量流入內徑為的流量流入內徑為50mm50mm的長光管，水的長光管，水的出口溫度為的出口溫度為7070，管壁溫度保持，管壁溫度保持8585，試計算所需管長及，試計算所需管長及管子出口截面處的局部熱流密度。不考慮溫差修正。

23、管子出口截面處的局部熱流密度。不考慮溫差修正。 附表節(jié)錄附表節(jié)錄: : 飽和水的物理性質飽和水的物理性質 kg/m3KJ/kgKW/mKkg/ms40992.24.17463.5653.34.3150988.14.17464.8549.43.5460983.24.17965.9469.92.99210610tpCPr解：解：50270302 22tttm由附表查出水的相應物性量得由附表查出水的相應物性量得 29. 11 .988105014. 35 . 244622Dmu46310115917104 .549105029. 11 .988ReuD選用紊流關聯式選用紊流關聯式 429PrRe02

24、3. 08 . 0nfffNu5562DNuhf定性溫度：定性溫度： 由熱平衡方程由熱平衡方程 )(21ffpmttCmtDlhQ因壁溫均勻，采用對數平均溫差（注意：如果采用算因壁溫均勻，采用對數平均溫差（注意：如果采用算術平均溫差只算基本正確）術平均溫差只算基本正確） Ctttttttfwfwffm78.30ln代入數據得管長代入數據得管長mL15檢驗：檢驗： 60DL，不需修正，不需修正 管子出口處的局部熱流密度按下式計算管子出口處的局部熱流密度按下式計算 20/43.83)7085(5562)(mkWtthqfw例題例題2 2：冷卻塔中水滴的平均直徑為0.15cm，溫度為87，17的空氣

25、以相對速度0.9m/s流過。試確定水與空氣之間的換熱系數。 已知17時空氣的物性參數為：導熱系數 =0.0257W/(m)，運動粘度 =14.7910-6m2/s，Pr=0.703。 對于落下水滴， 。 3/12/1PrRe6 . 02DDNu解：對于落下水滴， 3/12/1PrRe6 . 02DDNu方程中的物性應該用T計算 （290K）時干空氣的物性已知。 17T雷諾數為： 27.91/1079.14)1015. 0)(/9 . 0(Re262smmsmDVD3/12/1PrRe6 . 02DDNu3/12/1)703. 0()27.91(6 . 02DuNDh)/()10. 7(1015

26、. 0/0257. 02mKmW)/(2KmW = =121.65 =7.10 = 膜狀凝結膜狀凝結凝結液體能很好地潤濕壁面，沿整個壁凝結液體能很好地潤濕壁面，沿整個壁面形成一層薄膜，并且在重力的作用下面形成一層薄膜，并且在重力的作用下流動，凝結放出的汽化潛熱必須通過液流動，凝結放出的汽化潛熱必須通過液膜，因此，液膜厚度直接影響了熱量傳膜，因此，液膜厚度直接影響了熱量傳遞。遞。珠狀凝結珠狀凝結當凝結液體不能很好的潤濕壁面時，則在壁面當凝結液體不能很好的潤濕壁面時，則在壁面上形成許多小液珠，此時壁面的部分表面與蒸上形成許多小液珠，此時壁面的部分表面與蒸汽直接接觸，因此，換熱速率遠大于膜狀凝結汽直

27、接接觸，因此，換熱速率遠大于膜狀凝結（可能大幾倍，甚至一個數量級）（可能大幾倍，甚至一個數量級）gswttgswtt第七章：第七章：凝結液體流動也分層流和湍流，并且其判斷依據仍凝結液體流動也分層流和湍流，并且其判斷依據仍然是然是ReRe，叫，叫膜層膜層ReRe數數elelduduRe 工程實際中所發(fā)生的膜狀凝結過程往往比較復雜，受各種因素的工程實際中所發(fā)生的膜狀凝結過程往往比較復雜，受各種因素的影響影響-不凝結氣體不凝結氣體 不凝結氣體增加了傳遞過程的阻力，同時使飽和溫度下不凝結氣體增加了傳遞過程的阻力，同時使飽和溫度下 降，減小了凝結的驅動力。研究表明水蒸氣質量含量占降，減小了凝結的驅動力。

28、研究表明水蒸氣質量含量占1 1的的空氣能使表面?zhèn)鳠嵯禂到档涂諝饽苁贡砻鎮(zhèn)鳠嵯禂到档?060強化凝結換熱的原則是盡量減薄粘滯在換熱表面上的液強化凝結換熱的原則是盡量減薄粘滯在換熱表面上的液膜的厚度。膜的厚度。ABCDE核態(tài)沸騰終點的熱流密度峰值核態(tài)沸騰終點的熱流密度峰值q qmaxmax 有重大意義，稱有重大意義，稱為臨界熱流密度，亦稱燒毀點。為臨界熱流密度，亦稱燒毀點。DNBDNB點：在臨界熱流密度的附近，有一個比點：在臨界熱流密度的附近，有一個比qmaxqmax略小的點，略小的點，表現為熱流密度上升緩慢的核態(tài)沸騰的轉折點。作為監(jiān)表現為熱流密度上升緩慢的核態(tài)沸騰的轉折點。作為監(jiān)視接近視接近qm

29、axqmax的警戒。的警戒。與膜狀凝結換熱不同，液體中的不凝結氣體會使沸騰換熱與膜狀凝結換熱不同，液體中的不凝結氣體會使沸騰換熱得到某種程度的強化得到某種程度的強化強化沸騰傳熱的原則：盡量增加加熱面上的汽化核心，即產強化沸騰傳熱的原則：盡量增加加熱面上的汽化核心，即產生氣泡的地點。生氣泡的地點。當熱輻射投射到物體表面上時，一般當熱輻射投射到物體表面上時，一般會發(fā)生三種現象，即吸收、反射和穿會發(fā)生三種現象，即吸收、反射和穿透，如圖所示。透，如圖所示。11QQQQQQQQQQ物體對熱輻射的吸收反射和穿透物體對熱輻射的吸收反射和穿透QQQQQQ第八章：第八章：對于大多數的固體和液體：對于大多數的固體

30、和液體：對于不含顆粒的氣體：對于不含顆粒的氣體：黑體：黑體： 鏡體或白體：鏡體或白體：1111,01,0透明體透明體：黑體：黑體：能吸收投入到其表面上的所有熱輻射的物體，包括所能吸收投入到其表面上的所有熱輻射的物體，包括所有方向和所有波長。即吸收比等于有方向和所有波長。即吸收比等于1的物體（絕對黑體，簡的物體（絕對黑體，簡稱黑體，稱黑體，black body）漫射體：漫射體：定向發(fā)射率是一個小于定向發(fā)射率是一個小于1的常數的物體。的常數的物體?；殷w：灰體：光譜吸收比與波長無關的物體稱為灰體。光譜吸收比與波長無關的物體稱為灰體。漫灰體：漫灰體：光譜發(fā)射率與波長無關的灰體。（漫射的灰體）光譜發(fā)射率

31、與波長無關的灰體。（漫射的灰體）基本定律基本定律Stefan-Boltzmann定律（輻射能與溫度的關系）定律（輻射能與溫度的關系）Planck定律（輻射能波長分布的規(guī)律）定律（輻射能波長分布的規(guī)律）Lambert 定律（輻射能按空間方向的分布規(guī)律）定律（輻射能按空間方向的分布規(guī)律）44b0100TETC1)(512TcbecEmax2897.6 m K2900m KT維恩（維恩（WienWien）位移定律）位移定律吸收比與發(fā)射率的關系吸收比與發(fā)射率的關系- -基爾霍夫（基爾霍夫（KirchhoffKirchhoff）定律）定律IAdcosd)(d層層 次次數學表達式數學表達式成立條件成立條件

32、光譜，定向光譜，定向光譜，半球光譜，半球全波段，半球全波段，半球無條件，無條件， 為天頂角為天頂角漫射表面漫射表面與黑體處于熱平衡或對與黑體處于熱平衡或對漫灰表面漫灰表面),(),(TT),(),(TT)()(TT選擇性吸收選擇性吸收：投入輻射本身具有光譜特性，因此，實際：投入輻射本身具有光譜特性，因此，實際物體對投入輻射的吸收能力也根據其波長的不同而變化，物體對投入輻射的吸收能力也根據其波長的不同而變化，我們把物體的光譜吸收比隨波長變化而變化的這種特性我們把物體的光譜吸收比隨波長變化而變化的這種特性稱為物體的吸收具有選擇性（選擇性吸收）稱為物體的吸收具有選擇性（選擇性吸收）發(fā)射率發(fā)射率 (也

33、稱為黑度也稱為黑度) :實際物體的半球總輻射力與黑實際物體的半球總輻射力與黑體半球總輻射力之比體半球總輻射力之比.把實際物體的光譜輻射力與同溫度下黑體的光譜輻射力之把實際物體的光譜輻射力與同溫度下黑體的光譜輻射力之比稱為光譜發(fā)射率（單色黑度）比稱為光譜發(fā)射率（單色黑度）實際物體的定向輻射強度與黑體的定向輻射強度之比為實際物體的定向輻射強度與黑體的定向輻射強度之比為定向發(fā)射率（定向黑度）：定向發(fā)射率（定向黑度）：光譜吸收比光譜吸收比：物體對某一特定波長的輻射能所吸收的百分：物體對某一特定波長的輻射能所吸收的百分數，也叫單色吸收比。光譜吸收比與波長有關，不同波數，也叫單色吸收比。光譜吸收比與波長有

34、關，不同波長有不同吸收比。長有不同吸收比。角系數角系數：有兩個表面，編號為：有兩個表面，編號為1和和2，則表面，則表面1對表面對表面2的的角系數角系數X1,2是：是：表面表面1發(fā)出的輻射能中落到表面發(fā)出的輻射能中落到表面2的百分數的百分數。即即的有效輻射表面的投入輻射對表面表面1212, 1X同理，也可以定義表面同理，也可以定義表面2對表面對表面1的角系數。從這個概的角系數。從這個概念我們可以得出角系數的應用是有一定限制條件的，念我們可以得出角系數的應用是有一定限制條件的，即即漫射面、物體等溫、物性均勻漫射面、物體等溫、物性均勻第九章：第九章：例題：簡述角系數的定義，指出角系數所具有的特性，并用數學語言表達 答：表面1發(fā)出的輻射能中落到表面2上的百分數稱為表面1對表面2的角系數，記為 2, 1X（ 1 ）角系數的相對性： （ 2 ）角系數的完整性： （ 3 ）角系數的可加性： 122121xAxA11njijxniinXXXX