传热学课件第五章辐射换热理论
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第四讲:有吸收介质的辐射换热计算(n 个灰漫表面组成封闭体,网络法)1.基本概念:由于封闭体内总有气体存在,当气体的吸收性不能忽略时,如炉膛内,必须考虑气体辐射特性对辐射换热的影响。
气体辐射有二个特点: (1)波长有选择性,不连续。
(2)辐射在整个容积中进行。
另外,气体对辐射有散射。
有弹性散射、非弹性散射;各向同性散射和各向异性散射等分类。
2. 辐射传递方程:当波长为λ的射线穿过气体时,沿其辐射路径辐射能的变化规律成为辐射传递方程:设射线沿l 方向的原点0出发,在l 处,其辐射能由于被该处的气体吸收和散射,其减弱量可由贝尔定律和散射规律得到:,,,,[]l s l dI K K I dlλαλλλ=-+不计散射,有:,,,l l dI K I dlλαλλ=-当吸收系数,K αλ为常数时:积分得:,,,0k ll I I eαλλλ-=,,,,1k lk l l l e e αλαλλλατ--=-=另外由于在l 处的dV 空间的气体辐射dq λ,V 和其它气体对dV 的散射,增强了该点l 方向的辐射强度:定义:dV 空间的气体辐射在l 方向的辐射强度:(),,,14V l b dq L K E T dVλλαλλππ==dV 空间的得到其他气体散射在l 方向的辐射强度:()(),,''',,4,44s V s l ldq K S I P d dVλλλλπππ==ΩΩΩΩ⎰所以,得辐射传递方程:()()(),,''',,,,,,41[],4l s s l b l dI K K K I K E T I P d dlλλαλλλαλλλπππ=-+++ΩΩΩΩ⎰若忽略散射:有:(),,,,1l l b dI K I K E T dlλαλλαλλπ=-+再定义光学厚度概念:,,0,1/LLk dl k L k λαλαλαλδ===⎰ 光学薄层:δλ《1。