编辑: ACcyL | 2019-07-05 |
4 ~ 40μm 之间,其中 0.
4 ~ 0. 8μm 为可见光 ,0.
8 ~ 40μm 是红外线. 所以 , 热能的辐射传递以红外线为 主 ,并有部分可见光波. 任何物体都在不停地放射能量 , 而被加热 的物体则更为显著. 放出的能量落在其他物体 上时 ,一部分被吸收 , 一部分被反射 , 还有一部 分透过该物体. 被吸收的辐射能在物体中又会 转化为热能. 设落在物体上的总能量为 Q , Q1 被吸收 , Q2 被反射 , Q3 穿透物体 ,则有 : Q = Q1 + Q2 + Q3 两边除以 Q 得出 : Q1 Q + Q2 Q + Q3 Q =
1 (146) 公式(146) 可写成 : A + R + D =
1 其中 , A = Q1 Q 为物体的吸收率;
R = Q2 Q 为物 体的反射率;
D = Q3 Q 为物体的穿透率. 根据上面三个比值的极限情况 , 可以把物 质区分为三类 :如A=1,R=D=0,这一类 物体叫作绝对黑体 , 即所有落在物体上的辐射 能全部被吸收;
如R=1,A=D=0,这一类 物体叫作镜体 ,即全部辐射能被反射出去;
若D=1,A=R=0,这一类物体叫作绝对透明 (热) 体 ,即所有的辐射能全部穿透物体. 在自然界中不存在绝对的黑体 , 绝对的镜 体和绝对的透明体 , 以上概念只是理论上的假 定. (a) 几个有关的热辐射定律 蒲郎克定律确定了物体辐射强度 q λ 与温 度和波长的关系如下 : q λ = C1λ-
5 C2 e λTk -
1 (147) 式中 :λ为波长 , μm;
Tk 为物体的绝对温度 , K;
C1 和C2 为蒲郎克常数. 斯蒂芬
2 波尔兹曼定律给出了绝对黑体的 辐射能量与物体温度的定量关系 : q0 = C0 Tk
100 的开
4 kJ/ (m2 ・ h) (148) 式中 : C0 =
20 kJ/ (m2 ・ h ・K) 为绝对黑体的辐 射系数. 所有其它物体的辐射强度都比绝对黑体要 小 ,称为灰体. 其辐射强度公式为 : q = C Tk
100 裂纹
4 kJ/ (m2 ・ h) (149) 式中 : C = ε C0 为物体的辐射系数. 由此引出了物体黑度的概念 ,即:ε=CC0 ― ― ―物体黑度或相对辐射系数. 常 见物体的黑度给于表 9. 不但不同物体的辐射系数不同 , 同样材质 的物体 , 由于表面状态、 温度等的差异也不相 同. 如光滑表面比粗糙表面时的 C 值要小. 感 应炉常用的材料 C 值如下 : 材料 C/ kJ ・(m2 ・ h ・ k) -
1 抛光的金属表面 0.
8 ~ 2.
1 光洁的金属表面 2.
1 ~ 8.
3 氧化的金属表面 12.
5 ~ 18.
8 耐火材料 14.
6 ~ 18.
8 带融熔表层的粘土盖
15 有氧化层的钢
16 为了近似地计算炉子的热损 , 对耐火材料 和表面氧化的金属可取 C =
17 kJ/ (m2 ・ h ・K) . (b) 固态物体的互相辐射 温度不同的两个物体之间都存在热交换 ,
1 4 讲座《工业加热》1998 年第
3 期?1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 表9物体的黑度 材料名称 T/ ℃ ε 材料名称 T/ ℃ ε 绝对黑体 1.
0 平整的玻璃
22 0.
937 石墨粉 0.
95 上釉的瓷器
22 0.
924 石棉纸板
24 0.
96 熔附铁上的珐琅
19 0.
897 石棉纸
40 ~
370 0.
93 ~ 0.
945 表面磨光的铝
225 ~
575 0.
039 ~ 0.
057 熔化后表面粗糙的石英
20 0.
932 表面不光滑的铝
26 0.
055 表面粗糙的红砖
20 0.
93 在600 ℃下氧化后的铝