传热学重点题型讲解第九章辐射换热计算.docx

第九章 辐射换热计算第一节 黑表面间的辐射换热一、任意位置两非凹黑表面间的辐射换热1.黑表面间的辐射换热图9-1 任意位置两非凹黑表面的辐射换热Eb1=Ib1；（9-1）2.角系数（9-2a）（9-2b）（9-3）3.辐射空间热阻图9-2 辐射空间热阻（9-4）1,2=（Eb1－Eb2）A = b（T14- T24）A二、封闭空腔诸黑表面间的辐射换热图9-3 多个黑表面组成的空腔图9-4 三个黑表面组成空腔的辐射网络图9-5 例9-1附图：将上式除以，按角系数定义，可得（9-5） （9-6）【例9-1】 （a） （b） （c）T3=415.6K或者142.6℃【讨论】第二节 灰表面间的辐射换热一、有效辐射图9-6 有效辐射示意图图9-7 辐射表面热阻1.有效辐射J1=1Eb1＋1G1=1Eb1＋（1－1）G1 W/m2（a）2.辐射表面热阻 W/m2（b）W（9-7）二、组成封闭腔的两灰表面间的辐射换热图9-8 两个灰表面组成封闭腔的辐射换热网络图9-9 空腔与内包壁面间的辐射换热W (9-8a)（9-8b）1.无限大平行灰平壁的辐射换热A1=A2=A，且X1,2=X2,1=1， W （9-9）2.其中一个表面为平面或凸表面的辐射换热 W (9-10)A2 A1，且2的数值较大1,2=1 A1（Eb1Eb2）W（9-11）三、封闭空腔中诸灰表面间的辐射换热1.网络法求解图9-10三个灰表面组成封闭腔辐射换热网络图9-11 例9-4附图图9-12 例题9-5附图节点1（a）节点2（b）节点3（c）【例9-4】X1,2= X2,1=0.38X1,3=X2,3=1X1,2=10.38=0.62计算网络中的各热阻值：A1=A2=0.32=0.283m2 m2 m2 m2 m2流入每个节点的电流总和等于零W/m2W/m2W/m2J1=5129W/m2J2=2760W/m2【例9-5】m2m2m2m2Eb1=20244W/m2Eb2=3544W/m2=14.1+m2J1=Eb1－1,2R1=20244－68214.1=10627.8W/m2J2=Eb2＋1,2R2=3544＋6825.3=7185.6 W/m2J3=（J1+J2）/2=8893.2 W/m2J3=G3=Eb3=bT342. 值解法图9-13 例9-6（a）（b）附图及其辐射换热网络（9-12）（9-13） （9-14） （9-15）i=1，2，…n （9-16）【例9-6】；；；；J1=440.45 W/m2； J2=370.28W/m2；J3=382.69W/m2 ; J4=380.80W/m2。四、遮热板图9-14 遮热板原理图9-15 两平行大平壁或管壁中间有一块遮热板时的辐射网络图9-16 例9-8附图（1）（2）（3）稳态（4）【例9-8】第三节 角系数的确定方法一、积分法确定角系数图9-17 确定角系数的积分方法示例图9-18 平行长方形表面间的角系数图9-19 两同轴平行圆盘间的角系数图9-20 相互垂直两长方形表面间的角系数， ，。二、代数法确定角系数图9-21 分解性原理图9-22 三个非凹表面组成的空腔图9-23 两个无限长相对表面间的角系数图9-24 例9-9附图i=1，2，，n（9-17a）（9-17b） （9-17c）3个非凹形表面 X1,2A1＋X1,3A1=A1X2,1A2＋X2,3A2=A2（1） X3,1A3＋X3,2A3= A3X1,2A1=X2,1A2X1,3A1=X3,1A3 （2）X2,3A2=X3,2A3X1,2A1＋X1,3A1＋X2,3A2=（A1＋A2＋A3）/2X2,3A2=（A2＋A3－A1）/2X1,3A1=（A1＋A3－A2）/2X1,2A1=（A1＋A2－A3）/2（9-18） （4）（5） （9-19）【例9-9】=0.2；=0.15；=0.29；=0.24。=0.5 m2；=1 m2；=0.5 m2。所以 = [(1×0.2－1×0.15)－(0.5×0.29－0.5×0.24)]/0.5=0.05 第四节 气体辐射一、气体辐射的特点气体 透明固体 水蒸气和二氧化碳的辐射和吸收光带 表9-