王晶课件王晶课件大学工大学学化工学院(1)化工原理山东化学传热-5第4章三晶课件王晶课件山东理工大学S化学化工学院授课教师：王晶山东理化学化工
化工原理（I） 授课教师：王晶 第4章 传热-5
王晶课件H大学第6节热辐射学院物体以电磁波的形式向外发射能量的过程，称为热辐射一定波长内（0.4-40um，主要是可见光和红外光），具有热效应。特点*以电磁波形式传播，不需要任何介质进行传递汾*两次能量形式转化：内能1→电磁波能→内能2。化学化工学院*热辐射可穿越真空，但对流、热传导不能山东理辐射传热的特性具有反射、折射和吸收的特性★服从光的反射、折射定律；能在均一介质中作直线传播。★
物体以电磁波的形式向外发射能量的过程,称为热辐射。 一定波长内 (0.4-40μm，主要是可见光和红外光)，具有热效应。 * 以电磁波形式传播，不需要任何介质进行传递。 * 两次能量形式转化: 内能1 →电磁波能→内能2。 * 热辐射可穿越真空，但对流、热传导不能。 ★ 具有反射、折射和吸收的特性； ★ 服从光的反射、折射定律； ★ 能在均一介质中作直线传播。 特点 辐射传热的特性 第6节 热辐射
D课件学发一、基本概念9QtQaT透过率反射率p=吸收率Qα-0QQQ-投射到物体上的辐射能+AXQ。物体吸收的能量Q。-物体反射的能量DR透过物体的能量D透热体----透过率为1的物体。白体-----反射率为1的物体。p黑体----吸收率为1的物体。辐射能的吸收、反射和透射
吸收率 Q Q = 反射率 Q Q = 透过 率 Q Q = Q − − − − 投射到物体上的辐射能 Q 物体吸收的能量 Q 物体反射的能量 Q 透过物体的能量 透热体-透过率为1的物体。 白体-反射率为1的物体。 黑体-吸收率为1的物体。 一、基本概念 辐射能的吸收、反射和透射 Φ ΦD ΦA ΦR
X二、物体的辐射能力与斯蒂芬一波尔兹曼定律辐射能力----在一定的温度下，物体在单位时间内由单位面积所发射的全部波长的辐射能称为该物体在该温度下的辐射能力。化学化E=Q/A学人X黑体1、晶课件课件大学S亿学院=9T4Eh斯蒂芬一波尔兹曼定律化学化工学院α = 5.67 ×10-8W /(m山东理学化(10=CbEbC, = 5.67W /(m2· K4)
二、物体的辐射能力与斯蒂芬—波尔兹曼定律 1、黑体 辐射能力-在一定的温度下，物体在单位时间内由单位面积所 发射的全部波 长的辐射能称为该物体在该温度下的辐射能力。 E Q A = / 斯蒂芬—波尔兹曼定律 4 8 2 4 5.67 10 /( ) E T b W m K − = = • 4 2 4 100 5.67 /( ) b b b T E C C W m K = = •
课件晶课件大学学院2、实际物体V黑度ε----实际物体的辐射能力E与同温度下黑体的辐射能力E之比则实际物体的辐射能计算公式为c()晶课件E：=&C100大学三晶课行学院=5.67cW /(m2.K4L3、灰体凡是以相同的吸收率且部分的吸收由0到无穷大的所有波长范围的辐射能的物体，定义为灰体。实际物体的辐射能力与波长有关系，这是为了计算方便而假设的物体
2、实际物体 黑度ε-实际物体的辐射能力E与同温度下黑体的辐射能力Eb之比。 则实际物体的辐射能计算公式为 4 4 2 4 100 100 5.67 /( ) b T T E C C C W m K = = = • 3、灰体 凡是以相同的吸收率且部分的吸收由0到无穷大的所有波长范围 的辐射能的物体，定义为灰体。实际物体的辐射能力与波长有 关系，这是为了计算方便而假设的物体
课件三、克希霍夫定律1在热平衡辐射时，任何灰体的辐射能力E与其对黑体辐射能力的吸收率之比，等于同温度下黑体的辐射能力E任何灰体对黑体辐射能力的吸收率等与同温度下该灰体的黑度。开始时T>Tb，灰体损失热能E-αEb灰体黑体当T=T,时, E-αEb=O, α=E/E,温度Tb温度T辐射能力EEb辐射能力Eb四、两固体之间的辐射传热吸收系数：(1-a)Eb4[] ()9i-2 =C-20A-角系数C-2--总辐射系数
三、克希霍夫定律 在热平衡辐射时，任何灰体的辐射能力E与其对黑体辐射能力的 吸收率之比，等于同温度下黑体的辐射能力Eb。 任何灰体对黑体辐射能力的吸收率等与同温度下该灰体的黑度。 四、两固体之间的辐射传热 4 4 1 2 1 2 1 2 1 2 100 100 T T Q C A C − − − = − −角系数 -总辐射系数 开始时T>Tb，灰体损失热能E-αEb 当T=Tb时，E-αEb=0， α=E/Eb
王昂遇件电件波学/皖1.0山东0.80. 6 AX 0.4 0.2字家Sn2E1-圆盘形2-正方形3-长方形（边长比2:1）4-长方形（狭长）平行壁间辐射传热的角系数化学
0 1 2 3 4 5 6 7 0.2 1.0 0.8 0.6 0.4 3 4 1－圆盘形 2－正方形 3－长方形 （边长比2:1） 4－长方形（狭长） 2 1 角系数 ψ 平行壁间辐射传热的角系数
课件王晶课件学电工大五、辐射传热的强化与削弱方法化学化工学院山东理1、改变物体表面的黑度2、采用遮热板王晶课件王晶课件山东理工大学大学化学化工学院化学化工学院山东理工
五、辐射传热的强化与削弱方法 1、改变物体表面的黑度 2、采用遮热板
六、复合传热与设备热损失的计算课件(1)复合传热院同时存在两种以上传热方式的综合传热现象例：设备表面的热损失，对流＋热辐射1间壁换热过程中，对流+导热化学化环境D(2）设备热损失计算dΦR热损失：Q=Q.(对流)+Qr(辐射)正晶课对流传热：Q=α.A(T-T)1V辐射传热:QR=CI-2PA,100100=aRA(T-T2)正00辐射表面传热系数：Nαr=20T-T2热损失:Q=(a。+αR)A(T-T2)
同时存在两种以上传热方式的综合传热现象。 例：设备表面的热损失，对流 + 热辐射 间壁换热过程中，对流 + 导热 (2) 设备热损失计算 六、复合传热与设备热损失的计算 (1) 复合传热 (对流) (辐射) Q = Qc +QR ( ) 对流传热：Qc = ac A1 T1 −T2 = − − 4 4 1 2 ) 100 ) ( 100 : ( T T Q C A w 辐射传热 R w ( 2) = aR A1 T1 −T tw 环 境 t c R 2 1 4 2 4 1 ) 100 ) ( 100 ( 1 2 T T a C T T R − = − 辐射表面传热系数： − 热损失： : ( ) ( 2) 热损失 Q = ac + aR A1 T1 −T
换热器第7节学院间壁式换热器分类：A管式：列管式、套管式、盘管式、口喷淋式等板式：螺旋板式等按结构分为晶课件夹套式：久王晶课热管加热器冷却器冷凝器按用途分为X蒸发器再沸器
: 管式 列管式、套管式、盘管式、喷淋式等 板式：螺旋板式等 按结构分为 夹套式： 热管： 加热器 冷却器 按用途分为 冷凝器 蒸发器 再沸器 第7节 换热器 间壁式换热器分类：