辐射传热
传热由于发射的电磁波称为热辐射。
通过辐射传热主要发生在形式的电磁波在红外区域。辐射的身体是热骚动的结果组成的分子。辐射传热可以被引用“黑体”。
黑体
黑体被定义为身体吸收辐射,落在它的表面。实际黑人的身体在自然界中不存在——尽管其特点近似于一个洞在一个盒子里充满了高度吸收材料。这样一个黑体的发射光谱是第一个完全由马克斯·普朗克描述。
黑体是一种假想的身体完全吸收所有波长的热辐射事件。这样身体不反射光线,因此出现黑色如果他们的温度足够低,以免被自发光。全黑的身体发出的热辐射加热到一个给定的温度。
从一个单位时间内辐射能量黑体成正比的四次方吗绝对温度和可以表达斯蒂芬玻尔兹曼定律作为
q =σT4一个(1)
在哪里
问=传热单位时间(W)
σ10 = 5.67038(W /米2K4)- - -的斯蒂芬玻尔兹曼常数
T=绝对温度K (K)
一个发射体(m =区域2)
英制单位的斯蒂芬玻尔兹曼常数
σ10 = 5.67038(W /米2K4)
10 = 1.7149(Btu / (h英尺2oR4))
10 = 1.19-11年(Btu / (h2 oR4))
例子——从太阳表面的热辐射
如果太阳的表面温度5800 K如果我们假设太阳可以被视为一个单位面积上的黑体辐射的能量可以表示通过修改(1)来
q / A =σT4
= (5.6703十8W / m2K4)(5800 K)4
=6.42十7(W /米2)
灰色的身体和发射率系数
为理想的黑色身体之外的对象(“灰色的身体)斯蒂芬玻尔兹曼定律可以表示为
q =εσT4一个(2)
在哪里
ε=对象的辐射系数黑体(1 - 1)
为灰体入射辐射(也称为辐照)在一定程度上反映出,吸收或传播。
发射率系数范围0 <ε< 1,根据类型的材料和表面的温度。
- 氧化铁390年oF (199oC) >ε= 0.64
- 抛光铜在One hundred.oF (38oC) >ε= 0.03
- 对一些常见的材料发射率系数
净辐射损失率
如果一个热的物体辐射能量冷却器环境净辐射散热率可以表示为
q =εσ(Th4- Tc4)h(3)
在哪里
Th=热体绝对温度(K)
Tc=冷环境绝对温度(K)
一个h对象(m =区域的热2)
从加热表面热损失和平均辐射温度是常温环境显示在下面的图表。
辐射传热的计算器
这个计算器是基于方程(3),可以用来计算冷的温暖物体的热辐射环境。
注意,输入的温度在摄氏度。
ε-发射率系数
th- - - - - -对象热温度(oC)
tc——环境冷温度(oC)
一个c——对象区域(m2)
朗伯余弦定律
散热表面的一个角度β可以表示与朗伯余弦定律
问βq = cosβ(4)
在哪里
问β角β=放热
q =从表面散热
β=角