辐射传热的计算

知识回顾：

长江大学机械工程学院

School of Mechanical Engineering

一、组成辐射网络的基本热阻 Ebi J i i （1）表面辐射热流 1 i i Ai J1 J 2 J1 J 2 （2）空间辐射热流 1, 2 1 1 A1 X 1, 2 A2 X 2,1 J1 Eb 1， 2 J1 1 1 A A1 X 1, 2

J2

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二、漫灰表面之间辐射换热的网络求解法

①两漫灰表面构成封闭空间的辐射换热

Eb1

1

1 1 A1 1

J1

1, 2

J2

2

1 2 A2 2

Eb 2

1 1 / A1 X 1, 2 A2 X 2,1

1 2

1 1 1 1 2 A1 1 A1 X 1, 2 A2 2 s

0 (T14 T24 )

s A1 X 1,2 ( Eb1 Eb 2 )

1 1 1 1 X 1, 2 ( 1) X 2,1 ( 1) 1 2

系统黑度：

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a）一凸形/平漫灰表面被另一漫灰表面包围。 1 4 4 s 1 2 s A1 0 (T1 T2 ) 1 A1 1 1 1 A2 2

b）凸形漫灰表面对大空间。 X 1, A / A 0 1, 2 1 2

s 1

1

1

1 2 1 A1 0 (T T )

4 1 4 2

c) 两紧靠平行表面，即A1/A2 1，X1,2=1。

s

1 1

2

1

1 2 s A1 0 (T T )

4 1 4 2

②三个漫灰表面构成封闭空间的辐射换热

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Eb1

1 1 A1 1

J1

1 A1 X 1, 2

J2

1 A2 X 2 ,3

1 2 A2 2

Eb2

节点1：

1 A1 X 1,3

Eb1 J 1 J 2 J 1 J 3 J 1 0 1 1 1 1 A1 1 A1 X 1,2 A1 X 1,3

节点2： 节点3：

J

3

1 3 A3 3

Eb3

Eb3 J 3 J1 J 3 J 2 J 3 0 1 3 1 1 A3 3 A1 X 1,3 A2 X 2,3

Eb 2 J 2 J1 J 2 J 3 J 2 0 1 2 1 1 A2 2 A1 X 1,2 A2 X 2,3

两特殊情形：a）一表面为黑体。 1 1 1 A1 X 1, 2 E A1 1 J

b1 1

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J2

1 A2 X 2 ,3

1 2 A2 2

Eb2

1 A1 X 1,3

J3= Eb3

表面3为黑体 节点1： 节点2：

Eb1 J1 J 2 J1 Eb3 J1 0 1 1 1 1 A1 1 A1 X 1, 2 A1 X 1,3

Eb 2 J 2 J1 J 2 Eb3 J 2 0 1 2 1 1 A2 2 A1 X 1, 2 A2 X 2,3

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b）一表面绝热。

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Eb1

1 1 A1 1

J1

1 A1 X 1,3

1 A1 X 1, 2

J2

1 A2 X 2 ,3

1 2 A2 2

Eb2

1, 2

Eb1 Eb 2 Rt

J3= Eb3

表面3绝热

1 Req 1 1 1 1 1 A1 X 1, 2 A1 X 1,3 A2 X 2,3

1 1 1 2 Rt A A Req 1 1 2 2

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Eb1

9-35：设有如附图所示的几何体，半球表面是绝热的， 底面被一直径（D＝0.2m）分为1、2两部分。表面1为灰 体，T1=550K,ε=0.35，表面2为黑体，T2=330K。试计算 表面1的净辐射损失及表面3的温度。 1