传热学(第四版)第八章热辐射基本定律和辐射特性

第八章

1．什么叫黑体在热辐射理论中为什么要引入这一概念

2．温度均匀得空腔壁面上的小孔具有黑体辐射的特性，那么空腔内部壁面的辐射是否也是黑体辐射

3．试说明，为什么在定义物体的辐射力时要加上＂半球空间＂及＂全部波长＂的说明

4．黑体的辐射能按波长是怎样分布的光谱吸收力bE的单位中分母的＂3m＂代表什么意义

5．黑体的辐射按空间方向是怎样分布的定向辐射强度与空间方向无关是否意味着黑体的辐射能在半球空间各方向上是均匀分布的

6．什么叫光谱吸收比在不同光源的照耀下，物体常呈现不同的颜色，如何解释

7．对于一般物体，吸收比等于发射率在什么条件下才成立

8，说明灰体的定义以及引入灰体的简化对工程辐射传热计算的意义．

9．黑体的辐射具有漫射特性．如何理解从黑体模型（温度均匀的空腔器壁上的小孔）发出的辐射能也具有漫射特性呢

黑体辐射基本定律

8-1、一电炉的电功率为1KW，炉丝温度为847℃，直径为1mm。电炉的效率为。试确定所需炉丝的最短长度。

解：×341096.0100847273dL

得L=

8-2、直径为1m的铝制球壳内表面维持在均匀的温度500K，试计算置于该球壳内的一个实验表面所得到的投入辐射。内表面发射率的大小对这一数值有否影响

解：由40100TCEb＝35438 W/2m

8-3、把太阳表面近似地看成是T=5800K的黑体，试确定太阳发出的辐射能中可光所占的百分数。

解：可见光波长范围是～m

40100TCEb＝64200 W/2m

可见光所占份额

%87.44001212bbbFFF 8-4、一炉膛内火焰的平均温度为1500K，炉墙上有一着火孔。试计算当着火孔打开时从孔向外辐射的功率。该辐射能中波长为2m的光谱辐射力是多少哪种波长下的能量最多

解：40100TCEb＝287W/2m

310/51/1074.912mWecETcb

传热学知识总结1

传热学知识总结1

传热学主要知识点1. 热量传递的三种基本⽅式。

热量传递的三种基本⽅式：导热(热传导)、对流(热对流)和热辐射。2．导热的特点。

a 必须有温差；

b 物体直接接触；

c 依靠分⼦、原⼦及⾃由电⼦等微观粒⼦热运动⽽传递热量；

d 在引⼒场下单纯的导热⼀般只发⽣在密实的固体中。

3.对流（热对流）(Convection)的概念。

流体中（⽓体或液体）温度不同的各部分之间，由于发⽣相对的宏观运动⽽把热量由⼀处传递到另⼀处的现象。4对流换热的特点。

当流体流过⼀个物体表⾯时的热量传递过程，它与单纯的对流不同，具有如下特点：a 导热与热对流同时存在的复杂热传递过程

b 必须有直接接触（流体与壁⾯）和宏观运动；也必须有温差

c 壁⾯处会形成速度梯度很⼤的边界层

5.⽜顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义。

6. 热辐射的特点。

a 任何物体，只要温度⾼于0 K ，就会不停地向周围空间发出热辐射；

b 可以在真空中传播；

c 伴随能量形式的转变；

d 具有强烈的⽅向性；

e 辐射能与温度和波长均有关；

f 发射辐射取决于温度的4次⽅。

7.导热系数, 表⾯传热系数和传热系数之间的区别。导热系数：表征材料导热能⼒的⼤⼩，是⼀种物性参数，与材料种类和温度关。 表⾯传热系数：当流体与壁⾯温度相差1度时、每单位壁⾯⾯积上、单位时间内所传递的热量。影响h 因素：流速、流体物性、壁⾯形[]W )(∞-=t t hA Φw []2m W )( f w t t h A

Φq -==

状⼤⼩等。传热系数：是表征传热过程强烈程度的标尺，不是物性参数，与过程有关。8.实际热量传递过程：常常表现为三种基本⽅式的相互串联/并联作⽤。

9.复杂传热过程

第⼀章 导热理论基础1傅⽴叶定律的基本表达式及其中各物理量的意义。

傅⽴叶定律（导热基本定律）：垂直导过等温⾯的热流密度，正⽐于该处的温度梯度，⽅向与温度梯度相反。(1)空隙中充有空⽓,空⽓导热系数⼩,因此保温性好;(2)空隙太⼤,会形成⾃然对流换热,辐射的影响也会增强,因此并⾮空隙越⼤越好。

传热学主要知识点

1. 热量传递的三种基本方式。

热量传递的三种基本方式：导热(热传导)、对流(热对流)和热辐射。2．导热的特点。

a 必须有温差；b 物体直接接触；c 依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递热量；d 在引力场下单纯的导热一般只发生在密实的固体中。3.对流（热对流）(Convection)的概念。

流体中（气体或液体）温度不同的各部分之间，由于发生相对的宏观运动而把热量由一处传递到另一处的现象。

4对流换热的特点。

当流体流过一个物体表面时的热量传递过程，它与单纯的对流不同，具有如下特点：

a 导热与热对流同时存在的复杂热传递过程

b 必须有直接接触（流体与壁面）和宏观运动；也必须有温差

c 壁面处会形成速度梯度很大的边界层 5.牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义。

6. 热辐射的特点。

a 任何物体，只要温度高于0 K，就会不停地向周围空间发出热辐射；

b 可以在真空中传播；

c 伴随能量形式的转变；

d 具有强烈的方向性；

e 辐射能与温度和波长均有关；

f 发射辐射取决于温度的4次方。 7.导热系数, 表面传热系数和传热系数之间的区别。导热系数：表征材料导热能力的大小，是一种物性参数，与材料种类和温度关。

表面传热系数：当流体与壁面温度相差1度时、每单位壁面面积上、单位时间内所传递的热量。影响h因素：流速、流体物性、壁面形状大小等传热系数：是表征传热过程强烈程度的标尺，不是物性参数，与过程有关。

第一章 导热理论基础

1傅立叶定律的基本表达式及其中各物理量的意义。

傅立叶定律（导热基本定律）：垂直导过等温面的热流密度，正比于该处的温度梯度，方向与温度梯度相反。(1)空隙中充有空气,空气导热系数小,因此保温性好;

(2)空隙太大,会形成自然对流换热,辐射的影响也会增强,因此并非空隙越大越好。 W )(tthAΦw2mW )(

815 传热学 《传热学》（第四版）或（第五版）,章熙民、任泽霈、梅飞鸣编著,中国建筑工业出版社；

《传热学》（第三版）,杨世铭，陶文铨编著,高等教育出版社

基本要求 1.掌握热量传递的三种基本方式及传热过程所遵循的基本规律，学会对传热过程进行分析和

计算的基本方法。 2.掌握导热的基本规律。能对无内热源的简单几何形状物体，在常物性条件下的稳态导热和

传热过程进行熟练的分析计算。较深刻地了解物体在被持续加热或冷却时的温度场及热流随

时间而变化的规律。能应用集总参数法和诺模图来计算在对流边界条件下的非稳态导热问

题。 3.较深刻地了解各种因素对对流换热的影响。对受迫对流换热、自然对流换热现象的物理特

征及有关准则有正确的理解。对相变换热现象特征有所了解，并能运用准则方程进行计算。

4.掌握热辐射的基本定律。熟悉由透明介质所隔开的物体表面辐射换热的基本

计算方法。对气体辐射换热的特性和特征有所了解。 5.掌握换热器的两种基本计算方法：对数平均温度差法和传热效率-单元数法。

基本内容

绪论

1．传热学的研究对象及其应用介绍。

2．热量传递的三种基本方式：导热、对流和辐射。

3．传热过程与传热系数。

第一章 导热理论基础 1．导热基本概念。温度场。温度梯度。傅里叶定律。

2．导热系数。

3．导热微分方程。

4．导热过程的单值性条件。

第二章 稳态导热 1．通过单平壁和复合平壁的导热。

2．通过单圆筒壁和复合圆筒壁的导热。临界热绝缘直径。

3．通过肋壁的导热，肋片效率。

4．通过接触面的导热。

5．二维稳态导热问题。

第三章 非稳态导热

1．非稳态导热过程的特点。

2．对流换热边界条件下非稳态导热，诺模图，集总参数法。

3．常热流通量边界条件下非稳态导热。

第四章 导热问题数值解 1．泰勒级数法和热平衡法。

2．导热问题的数值计算，节点方程的建立及求解。

3．非稳态导热问题的数值计算，显式差分格式及其稳定性，隐式差分格式。