1、传热学第八章热辐射基本定律及物体的辐射特性课件制作：尹华杰8-1热辐射现象的基本概念 热辐射的定义及区别于导热对流的特点 热辐射定义由于热的原因而产生的电磁波辐射 热辐射产生的条件及辐射与吸收的统一性 热辐射产生的条件热的电磁波是物体内部微观粒子的热运动状态改变时激发出来的。只要物体的温度高于 “绝对零度 ”，物体总是不断地把热能变为辐射能，向外发出热辐射8-1热辐射现象的基本概念 热辐射的定义及区别于导热对流的特点 热辐射产生的条件及辐射与吸收的统一性 辐射与吸收的统一性物体在辐射的同时，亦不断地吸收周围物体投射到它上面的热辐射，并把吸收的热辐射能重新转变成热能。辐射换热就是指物体之间相互辐
2、射和吸收的总效果。当物体与环境处于热平衡时，其表面上的热辐射仍在不停地进行，但其辐射换热量等于零8-1热辐射现象的基本概念 热辐射的定义及区别于导热对流的特点 热辐射传热与对流、导热传热的区别的两个特点 热辐射的能量传递不需要其他介质存在，而且在真空中传递的效率最高 在物体发射与吸收辐射能量的过程中发生了电磁能与热能两种能量形式的转换8-1热辐射现象的基本概念 从电磁波的角度描述热辐射的特性 电磁波的速率、波长和频率的关系c=f式中： c 电磁波的传播速率，在真空中 c=3108m/s在大气中的传播速率略低于此值； f 频率， s-1； 波长，单位为 m，常用单位为 m（微米）， 1m=10-
3、6m 工业所遇到的温度范围： 2000K8-1热辐射现象的基本概念 电磁波的波谱 2000K时有实际意义的辐射波长范围是： 0.38 100m 多数能量位于红外区段： 0.76 20m可见光区段： 0.38 0.76 m，热辐射能量的比重不大8-1热辐射现象的基本概念 从电磁波的角度描述热辐射的特性 太阳的温度约 5800K，主要能量集中在 0.2 2 m的波长范围，可见光占有很大比重 包括太阳光的热辐射范围： 0.1 100m 近红外线：波长 25m 远红外线：波长 25m 微波波长在 1mm 1m的电磁波可穿透塑料、玻璃及陶瓷制品，会被像水一样的具有极性分子的物体吸收，在物体内部产生内热源
4、，从而使物体比较均匀地得到加热。微波炉就是这一原理的产品8-1热辐射现象的基本概念 从电磁波的角度描述热辐射的特性 吸收比、反射比和穿透比的定义 热辐射总能量一部分吸收 Q，一部分反射 Q，一部分穿透 Q 吸收比、反射比和穿透比的定义8-1热辐射现象的基本概念 从电磁波的角度描述热辐射的特性 固体或液体情况下对固体或液体，辐射能在极短的距离内就被吸收完了，可认为 =0。金属导体的这一距离为 1m的数量级，大多数非导电材料，这一距离小于 1m 气体情况下反射能力很小，可以认为 =0 镜面反射当表面的粗糙度较小，表面不平整尺寸小于投入辐射的波长时，入射角等于反射角n 8-1热辐射现象的基本概念 从电磁波的角度描述热辐射的特性 漫反射当表面不平整尺寸大于投入辐射的波长时，从某一方向投射到物体表面的辐射向空间各个方向反射出去。一般工程材料的表面都形成漫反射 表面状况的影响对固体和液体，吸收和反射均在表面进行，表面的粗糙度影响很大。而气体的辐射主要是在容积内进行，表面状况无关紧要
