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文檔簡介

第2節(jié)輻射換熱計算2.1角系數(shù)2.2黑體間的輻射換熱2.3有效輻射、灰體間的輻射換熱2.4氣體與外殼間的輻射換熱2.5設(shè)備熱損失的計算2.1角系數(shù)2.1.1角系數(shù)的定義2.1.2角系數(shù)的性質(zhì)2.1.3幾種簡單情況下的角系數(shù)2.1.1角系數(shù)的定義定義：黑表面A1在空間所有的方向上發(fā)射的總能量，直接到達(dá)另一黑表面A2的分率，叫做表面1對表面2的角系數(shù)，用符號ф12表示2.1.2角系數(shù)的性質(zhì)

⒈歸一性：

如果由n個表面組成一個封閉體系，則其中任意表面i對其它表面的角系數(shù)之和為1

即：或：2.1.2角系數(shù)的性質(zhì)

⒉互換性：

對任意兩表面i，j（面積分別為Ai，Aj）,均有：

證明：表面1的總輻射能力為：

A1E01

表面1發(fā)射的被表面2吸收的能量為：

同理：表面2發(fā)射的被表面1吸收的能量為：故兩表面間交換的熱量為：

顯然，如果兩黑表面溫度相等（熱平衡），T1=T2，則E01=E02，Q12=0，有：2.1.2角系數(shù)的性質(zhì)

⒊完整性（可加性）：

若表面K=K1+K2+K3，則：

但：

2.1.3幾種簡單情況下的角系數(shù)⒊形成密閉系統(tǒng)的三凸面：2.1.3幾種簡單情況下的角系數(shù)⒋兩無限延伸表面（拉線法）：

2.2黑體間的輻射換熱

式中：

有效輻射面積，又稱當(dāng)量冷平面面積或輻射交換面積2.3.1基本概念自身輻射：

投入輻射：Eti

反射輻射：ρiEti

有效輻射：

Eef

凈輻射：2.3.2Eefi的計算對包含n個表面的封閉系統(tǒng)，對任意i表面：

表面i的投入輻射總計為：i表面的有效輻射為：注：對于黑體，由于不存在反射的問題，Eefi=E0i

2.3.3幾種簡單情況下灰表面間輻射換熱量的計算⒈兩個無限接近平面：

由于ф12=ф21=1，灰體：ε1=α1=1-ρ1，ε2=α2=1-ρ2聯(lián)立求解：2.4氣體與外殼間的輻射換熱2.4.1包殼為黑體2.4.2包殼為一灰體2.4.1包殼為黑體包殼溫度為Tt時，則氣體對包殼的輻射速率應(yīng)等于氣體的自身輻射εgE0g減去氣體吸收的投入輻射αgE0g，即：

其中：εg，αg－分別為氣體的黑度和吸收率，當(dāng)Tg≠Tt時，εg≠αg2.4.2包殼為一灰體包殼的黑度為εt，溫度為Tt時，其換熱結(jié)果應(yīng)比氣體與黑體包殼間的換熱量小；可乘以一個修正系數(shù)（1+εt）/2：

假設(shè)：得到與對流傳熱系數(shù)相當(dāng)?shù)妮椛湎禂?shù)：

W/(m2·K)

2.5設(shè)備熱損失的計算總熱損失：①空氣作自然對流：

平壁保溫層外：

圓筒壁或管道保溫

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