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建筑设备工程:热辐射和辐射四次方定律

时间:2023-08-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:物体会因各种原因发出辐射热,其中因辐射原因向外辐射能的现象称为热辐射。2)特点冷热物体无须直接接触,辐射能可以在真空中传递。3)发生条件热辐射可以发生在任何高于0K的物体间。黑体的辐射和吸收本领在同温度物体中是最大的。式称为斯蒂芬-玻尔兹曼定律,它是从热力学理论导出并由实验证实的黑体辐射规律,又称为辐射四次方定律,是计算热辐射的基础。实际物体发射的辐射能可以用辐射四次方定律的经验修正来计算。

建筑设备工程:热辐射和辐射四次方定律

1)定义

凡温度高于0K的物体都有向外发射辐射热的能力。物体会因各种原因发出辐射热,其中因辐射原因向外辐射能的现象称为热辐射

2)特点

(1)冷热物体无须直接接触,辐射能可以在真空中传递。

(2)辐射传热形式存在能量形式的转化。

3)发生条件

热辐射可以发生在任何高于0K的物体间。

4)基本计算式——斯蒂芬-玻尔兹曼(Stefan-Boltzmann)定律(www.xing528.com)

一个理想的辐射和吸收能量的物体称为黑体。黑体的辐射和吸收本领在同温度物体中是最大的。黑体向周围空间发射出去的辐射能由下式给出:

式中:Q——黑体发射的辐射能(W);

A——物体的辐射表面积(m2);

T——绝对温度(K);

σ0——斯蒂芬-玻尔兹曼常数,其值为5.67×10-8W/(m2·K4)。

式(1-17)称为斯蒂芬-玻尔兹曼定律,它是从热力学理论导出并由实验证实的黑体辐射规律,又称为辐射四次方定律,是计算热辐射的基础。一切实际物体的辐射能力都小于同温度下黑体的辐射能力。实际物体发射的辐射能可以用辐射四次方定律的经验修正来计算。

式中,ε为该物体的发射率(又称黑度),其值小于1。一个物体的发射率与物体的温度、种类及表面状态有关。物体的ε值越大,则表明它越接近理想的黑体。

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