辐射传热.ppt

上传人:ga****84 文档编号:346038 上传时间:2018-09-24 格式:PPT 页数:21 大小:686KB
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资源描述

1、第六节 辐射传热,具有实际意义的波长范围为:0.420 m,普朗克定律 : 描述黑体的单色辐射能力, 揭示了黑体辐射能力按照 波长的分配规律.,2. 斯蒂芬-波尔茨曼定律 (黑体总辐射能力与绝对温度的关系),又称四次方定律,辐射传热的结果:,壁1可以是任何壁, 所以:,表明:(1) 任何物体的辐射能力与其吸收率的比值, 恒等于同温度下黑体的辐射能力,并只和 温度有关, 与物体的性质无关.(2) 善于吸收辐射能的物体, 也善于发射辐射能.(3) 在一定温度条件下, 黑体具有最大的辐射能 力和吸收率.,4. 物体的黑度 (反映灰体接近于黑体的程度, 可比较灰体间辐射能力的大小.),实际物体的辐射能

2、力计算:,(气体辐射A ),4-6-1 基本概念和定律(回顾),4-6-1 基本概念和定律一. 基本概念1. 热射线2. 吸收、反射和透射3. 黑体 镜体(白体) 透热体 灰体二 基本定律1. 物体的辐射能力E与普朗克定律2. 斯蒂芬-波尔茨曼定律 (黑体辐总射能力与绝对温度的关系)3. 克希霍夫定律 (任意物体的辐射能力与它的吸收率之间的关系)4. 物体的黑度 (反映灰体接近于黑体的程度, 可比较灰体间辐射能力的大小.),4-6-2 两固体间的辐射传热,4-6-2 两固体间的辐射传热,一. 两个较大的平行灰体壁面(间距很小)之间的相互辐射,T1 T2,由(a),(b)两式可得:,传热速率:,

3、二. 两个灰体辐射传热速率的一般表达式,几何因素(称角系数): 表示从一个物体表面辐射的总能量被另一个物体表面所截获的分数.,传热速率:,从 i 物体表面辐射的总能量被 j 物体表面所截获的分数.,2. 角系数的计算,回顾辐射传热,返回,4-6-1 基本概念和定律一. 基本概念1. 热射线 2. 吸收、反射和透射 3. 黑体, 镜体(白体), 透热体, 灰体二 基本定律1. 物体的辐射能力E与普朗克定律2. 斯蒂芬-波尔茨曼定律 (黑体辐总射能力与绝对温度的关系)3. 克希霍夫定律 (任意物体的辐射能力与它的吸收率之间的关系)4. 物体的黑度 (反映灰体接近于黑体的程度, 可比较灰体间辐射能力

4、的大小.)4-6-2 两固体间的辐射传热一. 两个较大的平行灰体壁面(间距很小)之间的相互辐射,辐射传热量:,二. 两个灰体辐射传热速率的一般表达式,辐射传热量:,继续,习题,4-6-3 对流和辐射的联合传热(主要指固体壁面与环境间),对流传热速率:,辐射传热速率:,估算式,传热过程数学描述,返回,间壁换热器的传热过程数学描述,热传导过程数学描述,辐射传热过程数学描述,单层平壁,多层平壁,多层圆筒壁,单层圆筒壁,返回,传热速率微分方程,(或 ),平均推动力法,-NTU法,S,间壁换热器的传热过程数学描述,返回,1.有一套管换热器长10m,管间用饱和蒸气加热,空气在一定流量下由管内流过,温度可升

5、至某指定温度。现将空气流量增加一倍,并近似认为加热面壁温不变,问套管加热器需加长几米,气体温度可达到原指定温度?假定空气在管内流动处于湍流状态,忽略管壁热组。,2.某列管换热器,用100水蒸气将物料由20加热至80 ,传热系数K=100 W/(m2 . )。经半年运转后,由于污垢的影响,在相同条件下物料出口温度仅为70。现欲使物料出口温度仍维持在80,问加热蒸气温度应取何值?,3.冷、热流体在套管换热器中进行无相变的逆流传热,管内、外两侧对流传热系数的数量级相近,问若增加加热流体进口温度T1时,Q、T2、t2将如何变化?,4.长度均为l的三根不同材质粗细均匀的棒,并联传热,各棒两端的温度均为t

6、1、t2( t1 t2 )。各棒的截面积分别为S1、S2、S 3 ,导热系数为1、2、3。求:(1)三棒组成的传热系统的总热组;(2) 2 S2较1 S1 、 3 S 3大的很多时,单位时间的传热量为多少?(假设热量只沿棒的轴向传递),5.在一新的套管式换热器中,冷却水在252.5mm的内管中流动,以冷凝环隙间的某蒸气。当冷却水流速为0.4m/s和0.8m/s时,测得基于内管外表面的总传热系数分别为Ko=1200W/m2.和Ko=1700W/m2. ,水在管内为湍流,管壁得导热系数为45W/m. ,水流速改变后,可认为环隙间蒸气冷凝的传热系数不变。试求:(1)当水流速为0.4m/s时,管壁对水的对流传热系数为多少? (2)若操作一时期后,水流速仍保持为0.4m/s,但测得的K值比操作初期下降10%,试分析原因,并说明此时蒸气的冷凝量是否也下降10%?,

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