图8-7黑体系统的辐射换热第29页，共76页，星期日，2025年，2月5日（2）有效辐射：单位时间内离开单位面积的总辐射能为该表面的有效辐射，记为J。表面的反射比，可表示成有效辐射包括自身射辐射E投入辐射被反射辐射的部分1、有效辐射（1）投入辐射：单位时间内投射到单位面积上的总辐射能，记为G。二、两漫灰表面组成的封闭系统的辐射换热计算第30页，共76页，星期日，2025年，2月5日图8-8有效辐射示意图第31页，共76页，星期日，2025年，2月5日考察表面温度均匀、表面辐射特性为常数的表面1（如图8-8所示）。根据有效辐射的定义，表面1的有效辐射有如下表达式：在表面外能感受到的表面辐射就是有效辐射，它也是用辐射探测仪能测量到的单位表面积上的辐射功率。第32页，共76页，星期日，2025年，2月5日从表面1外部来观察，其能量收支差额应等于有效辐射与投入辐射之差，即从表面内部观察，该表面与外界的辐射换热量应为：第33页，共76页，星期日，2025年，2月5日上两式联立，消去G1，得到J与表面净辐射换热量之间的关系:注意：式中的各个量均是对同一表面而言的，而且以向外界的净放热量为正值。第34页，共76页，星期日，2025年，2月5日2、两灰表面组成的封闭腔的辐射换热图8-9两个物体组成的辐射换热系统第35页，共76页，星期日，2025年，2月5日下面来分析两个等温漫灰表面封闭系统内的辐射换热情况。如图8-9所示，两个表面的净换热量为根据下式及能量守恒有(a)(b)(c)(d)第36页，共76页，星期日，2025年，2月5日将(b)、(c)、(d)代入(a)得图8-10两封闭表面间的辐射换热网络图第37页，共76页，星期日，2025年，2月5日若以为计算面积，上式可改写为：定义系统黑度(或称为系统发射率)第38页，共76页，星期日，2025年，2月5日三种特殊情形(1)表面1为凸面或平面，此时，X1,2＝1，于是(2)表面积A1比表面积A2小得多，即A1/A2?0于是(3)表面积A1与表面积A2相当，即A1/A2?1于是第39页，共76页，星期日，2025年，2月5日(1)两平行平壁间的辐射换热且举例第40页，共76页，星期日，2025年，2月5日(2)空腔与内包壁间的辐射换热若，且较大，如车间内的采暖板、热力管道，测温传感器等都属于此种情况第41页，共76页，星期日，2025年，2月5日讨论练习：某房间吊装一水银温度计读数为15，已知温度计头部发射率（黑度）为0.9，头部与室内空气间的对流换热系数为20，墙表面温度为10，求该温度计的测量误差。如何减小测量误差？℃℃℃已知，，，求测温误差？解：第42页，共76页，星期日，2025年，2月5日据有效辐射的计算式或（8-18）1.势差与热阻§8-3多表面系统辐射换热的计算第43页，共76页，星期日，2025年，2月5日又据两个表面的净换热量为由此得到（8-19）第44页，共76页，星期日，2025年，2月5日将式（8-18）、（8-19）与电学中的欧姆定律相比可见：换热量相当于电流强度；或相当于电势差；而及则相当于电阻，分别称为辐射换热表面的表面辐射热阻及空间辐射热阻。相当于电源电势，而则相当于节点电压。则两个辐射热阻的等效电路如图所示：第45页，共76页，星期日，2025年，2月5日（a）表面辐射热阻（b）空间辐射热阻第46页，共76页，星期日，2025年，2月5日利用上述两个单元格电路，可以容易地画出组成封闭系统的两个灰体表面间辐射换热的等效网络，如图所示。根据等效网络，可以立即写出换热量计算式：第47页，共76页，星期日，2025年，2月5日两表面封闭系统辐射换热等效网络图第48页，共76页，星期日，2025年，2月5日这种把辐射热阻比拟成等效的电阻从而通过等校的网络图来求解辐射换热的方法成为辐射换热的网络法。应用网络法求解多表面封闭系统辐射换热问题的步骤：（1）画出等效的网络图