辐射换热·角系数及计算举例 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/9/23 0:36:39星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

辐射换热·角系数及计算举例

角系数的定义:离开表面1的总辐射能量Q1W中到达表面2的那部分能量Q1-2 W所占的分率,称为表面1对表面2的角系数,即

角系数亦称为:视角系数.、形状系数、形态系数、形状因素。

图3-23为两个黑体表面A,与A2。表面间为真空或非吸收性介质。离开表面1而到达表面2的能量Q1→2为:

离开表面2到达表面1的能量Q2→1为:

黑体表面能吸收全部的投射辐射,故两个表面的净换热量为:

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对于黑体或灰体,属于扩散辐射,符合余弦定律,角系数纯粹是一项几何参数,仅取决于物体表面的形状及相对位置,而与各表面的温度,黑度无关。这是因为当物体的温度、黑度改变时,其辐射能的绝对值虽然也发生变化,但这些能量在不同方向上分配的比例则是不变的,仍服从余弦定律。因此当这两个表面的相对位置确定以后,从一个表面发出的能量到达另一表面的分率—角系数也就确定了。在研究角系数时,为了方便起见,常用黑体表面间的换热作为对象。

角系数的推导。图3-23为两个微元表面dA1和dA2之间的换热。由于假定是扩散辐射(漫辐射),辐射强度在各个方向上是相同的,即Iφ不随φ而变,从而得知离开dA1的能量中投射到dA2的能量dQ2→1为:

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