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如何计算壁面的辐射换热?

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:辐射是指由物体表面直接向外发射可见和不可见的射线,在空间进行光能的能量传递方式。当壁面与外界既有对流换热又有辐射换热时,如果辐射换热不是主要因素,为便于计算,一般都把辐射换热量折算成对流换热量,把换热系数加大来考虑辐射的因素。例如,表5-2中的对流换热系数值就已经把辐射换热的成分考虑进去了,称为总换热系数。

如何计算壁面的辐射换热?

辐射是指由物体表面直接向外发射可见和不可见的射线,在空间进行光能的能量传递方式。辐射是靠电磁波传递能量的,传递能量的过程中不需要中间介质。例如太阳上的热能就是通过辐射的方式传到地球上的。物体间辐射换热的特点是:在热辐射过程中伴随着能量形式的转换(物体内能→电磁波能→物体内能);冷热物体不需要直接接触;自然界任何物体,在任何温度下随时都向外辐射能量。若物体间温度相等,则相互辐射的能量相等;若物体间温度不相等,则高温物体辐射给低温物体的能量大于低温物体向高温物体辐射的能量。总的结果是热量由高温物体传到低温物体。

两个无限大的平行平面间的热辐射是最简单的辐射换热问题,如果两表面绝对温度分别为T1和T2,且T1>T2,则两表面间单位面积、单位时间辐射换热量q(W/m2)就是:

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其中C1,2称1与2表面间的相当辐射系数。它取决于表面材料性质、表面形状与大小,以及表面粗糙度及颜色,一般在0~5.67之间。

当壁面与外界既有对流换热又有辐射换热时,如果辐射换热不是主要因素,为便于计算,一般都把辐射换热量折算成对流换热量,把换热系数加大来考虑辐射的因素。例如,表5-2中的对流换热系数值就已经把辐射换热的成分考虑进去了,称为总换热系数。如果不特别说明则都是总换热系数。

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