基本介紹
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定義
輻射傳熱
依靠電磁波輻射實現熱冷物體間熱量傳遞的過程，是一種非接觸式傳熱，在真空中也能進行。物體發出的電磁波，理論上是在整個波譜範圍內分布，但在工業上所遇到的溫度範圍內，有實際意義的是波長位於0.38～1000μm之間的熱輻射,而且大部分位於紅外線(又稱熱射線)區段中0.76～20μm的範圍內。所謂紅外線加熱,就是利用這一區段的熱輻射。研究熱輻射規律，對於爐內傳熱的合理設計十分重要，對於高溫爐操作工的勞動保護也有積極意義。當某系統需要保溫時，即使此系統的溫度不高，輻射傳熱的影響也不能忽視。如保溫瓶膽鍍銀，就是為了減少由輻射傳熱造成的熱損失。
熱輻射定律
詳細內容
熱輻射的基本概念
任何物體在發出輻射能的同時，也不斷吸收周圍物體發來的輻射能。一物體輻射出的能量與吸收的能量之差，就是它傳遞出去的淨能量。物體的輻射能力（即單位時間內單位表面向外輻射的能量），隨溫度的升高增加很快。一般說來，當一物體受到其他物體投來的輻射（能量為Q）時,其中被吸收轉為熱能的部分為QA,被反射的部分為QR，透過物體的部分為QD,顯然這些部分與總能量之間有下式所示的關係：QA+QR+QD=Q如果把A=QA/Q稱為吸收率,R=QR/Q稱為反射率,D=QD/Q稱為穿透率，則有：A+R+D=1若物體的A=1，R=D=0，即到達該物體表面的熱輻射的能量完全被吸收，此物體稱為絕對黑體,簡稱黑體。若R=1，A=D=0,即到達該物體表面的熱輻射的能量全部被反射；當這種反射是規則的，此物體稱為鏡體；如果是亂反射，則稱為絕對白體。若D=1，A=R=0，即到達物體表面的熱輻射的能量全部透過物體，此物體稱為透熱體。實際上沒有絕對黑體和絕對白體，僅有些物體接近絕對黑體或絕對白體。例如：沒有光澤的黑漆表面接近於黑體，其吸收率為0.97～0.98；磨光的銅表面接近於白體，其反射率可達0.97。影響固體表面的吸收和反射性質的，主要是表面狀況和顏色，表面狀況的影響往往比顏色更大。固體和液體一般是不透熱的。熱輻射的能量穿過固體或液體的表面後只經過很短的距離（一般小於1mm,穿過金屬表面後只經過1μm）,就被完全吸收。氣體對熱輻射能幾乎沒有反射能力，在一般溫度下的單原子和對稱雙原子氣體（如 Ar、He、H2、N2、O2等），可視為透熱體，多原子氣體（如CO2、H2O、SO2、NH3、CH4等）在特定波長範圍內具有相當大的吸收能力。
輻射能力和吸收能力
波長分布規律
實際物體的輻射能的波長分布規律，隨物體和溫度而異。設實際物體輻射任一波λ的輻射能力為Eλ，在同溫度下的黑體輻射相同波長的能力為E0λ；若Eλ/E0λ=常數,即物體的輻射能力與波長無關,則這種物體稱為灰體。大多數工程材料在熱輻射波長範圍內接近於灰體。灰體的輻射能力E可表示為：
。式中C(<C0)為灰體的輻射係數，其數值與物體的表面狀況及溫度有關。物體的輻射能力與同一溫度下黑體的輻射能力之比ε，等於各自的輻射係數之比，即ε=E/E0=C/C0。ε稱為黑度，它代表物體的相對輻射能力。G.R.基爾霍夫發現，任何物體的輻射能力與吸收率A的比值都相同,且該比值恆等於同溫度下絕對黑體的輻射能力，即：
此式稱為基爾霍夫定律。它表明物體的吸收率與黑度在數值上相等，即物體的輻射能力越大，吸收能力也越大。
兩固體間的輻射傳熱
