1、1,8-5 氣體輻射,一 氣體輻射的特點(diǎn),不同種類的氣體的輻射和吸收能力各不相同,空氣、O2、N2、H2等結(jié)構(gòu)對(duì)稱的雙原子氣體沒(méi)有輻射和吸收能力 多原子氣體以及結(jié)構(gòu)不對(duì)稱的雙原子氣體有相當(dāng)?shù)妮椛浔绢I(lǐng),2,氣體輻射對(duì)波長(zhǎng)具有強(qiáng)烈的選擇性,每一種氣體只有在一定的波長(zhǎng)范圍內(nèi)才有輻射和吸收能力 光帶 O3可以全部吸收波長(zhǎng)小于0.3m的紫外線 工程燃燒的主要產(chǎn)物CO2、H2O（汽）的光帶均在波長(zhǎng)大于2.5m處，各有三條光帶，其中有兩條互相重疊,3,4,氣體的輻射和吸收是在整個(gè)容積中進(jìn)行的,吸收： 輻射到氣體層界面上的輻射能在輻射行程中被吸收減弱，減弱的程度取決于輻射強(qiáng)度及途中所遇到的分子數(shù)目（與射線行程

2、長(zhǎng)度及氣體密度有關(guān)）,5,輻射： 氣體層界面上所感受到的輻射能為到達(dá)該界面上的整個(gè)容積氣體的輻射,研究氣體輻射 發(fā)射率 吸收比 必須說(shuō)明氣體的形狀和容積的大小,6,二 溫室效應(yīng),1 溫室氣體,地球大氣中起溫室作用的氣體 二氧化碳、甲烷、水蒸氣、臭氧、NOX、氟利昂等,在光帶范圍內(nèi)吸收地面發(fā)出的長(zhǎng)波輻射,以長(zhǎng)波輻射的形式通過(guò)“窗區(qū)”散失部分從太陽(yáng)獲得熱量,7,2 溫室效應(yīng),全球地面平均溫度約為15C,地面長(zhǎng)波輻射,大氣層的更長(zhǎng)波長(zhǎng)輻射,如果沒(méi)有大氣層，則地面平均溫度約為-18C,太陽(yáng)的短波輻射,8,三 氣體輻射規(guī)律,1 Beer定律,沿途被吸收而衰減,定向輻射強(qiáng)度,研究厚度為dx的氣體薄層,9,

3、K為光譜減弱系數(shù),與氣體的種類、密度有關(guān) 與投入輻射的波長(zhǎng)有關(guān),當(dāng)氣體的溫度和壓力為常數(shù)時(shí)， K為常數(shù),10,s 是輻射通過(guò)的路程長(zhǎng)度，常稱之為射線程長(zhǎng) 定向輻射強(qiáng)度在吸收性氣體中傳播時(shí)呈指數(shù)規(guī)律衰減。,11,2 氣體輻射的光譜穿透比,12,3 氣體輻射的光譜吸收比和光譜發(fā)射率,13,工程上關(guān)心的是確定氣體所有光帶內(nèi)輻射能量的總和,需要首先確定氣體的發(fā)射率,然后利用 計(jì)算氣體的發(fā)射輻射,由于氣體的容積輻射特性， 與射線程長(zhǎng)關(guān)s系密切，而s取決于氣體容積的形狀和尺寸,14,15,四 平均射線行程長(zhǎng)度,16,表8-1（P.294）給出了不同幾何形狀的容器對(duì)不同地點(diǎn)的平均射線程長(zhǎng),很多情況下，很難獲

4、得準(zhǔn)確的平均射線程長(zhǎng)，怎么辦？,17,五 CO2、H2O（汽）的發(fā)射率和吸收比,1 發(fā)射率,g一般由實(shí)驗(yàn)測(cè)定,2 吸收比,3 工程計(jì)算方法,18,六 氣體與黑體外殼之間的輻射換熱,七 作業(yè),8-12，8-20，8-41，8-42，8-56,19,輻射換熱小結(jié),一 熱輻射的基本概念,電磁波譜,可見光、紅外線 太陽(yáng)輻射 一般工業(yè)溫度范圍 波長(zhǎng)與溫度的關(guān)系,吸收、反射、透射,固體、液體 氣體,20,黑體的概念和作用,黑體輻射的基本定律,Stefan-Boltzmann定律 Planck定律 Wien位移定律 Lambert定律,21,漫射表面 灰體的概念 基爾霍夫定律 實(shí)際物體表面簡(jiǎn)化的可行性,實(shí)際物體的輻射吸收特性,二 輻射換熱的計(jì)算,定義 性質(zhì) 計(jì)算,角系數(shù),22,投入輻射、有效輻射,任意兩表面之間輻射換熱,23,多表面系統(tǒng)輻射換熱,表面輻射熱阻和空間輻射熱阻 畫網(wǎng)絡(luò)圖的方法 表面凈輻射換熱量和任意兩表面之間的輻射換熱量 兩種特殊情形 黑體、重輻射面,24,遮熱板,遮熱板的工作