热工基础热工基础 (111)

《热工基础》第10章辐射换热
§10.3.2 灰体
§10-3 灰体和基尔霍夫定律§10.3.2 灰体
1.投入辐射：单位时间内投射到单位表面积上的总辐射能。

2.吸收比：物体对投入辐射所吸收的百分数，通常用α表示。

3.光谱吸收比：物体对某一特定波长辐射能的吸收百分率。

4.选择性吸收：投入辐射本身具有光谱特性，因此，实际物体对投入辐射的吸收能力也根据其波长的不同而变化，这叫选择性吸收。

)
(投入辐射投入的能量吸收的能量=α
§10.3.2 灰体
定义灰体：
光谱吸收比（单色吸收率）与波长无关的物体称为灰体。

此时，不管投入辐射的分布如何，吸收比α只决定于物体自身状况，都是同一个常数。

对于灰体：()C
ααλ==
基尔霍夫定律指出了物体的吸收比与辐射力之间的关系，可表达为：热平衡时，任意实际物体对黑体投入辐射的吸收比等于同温度下该物体的发射率。

εαα==⇒=b
b E E E E 对漫射的灰体：不论投入是否为黑体，是否处于热平衡，上式均成立。

•推论：
• 1. 善于辐射的物体必善于吸收；
• 2. 因α<1，所以E<E b。

即在同一温度下，黑体
的辐射力最大。

•注意：
研究物体表面对太阳能的吸收时，一般物体不能近似为灰体。

即不能把物体在常温下的发射率作为对太阳辐射的吸收比。

实验测得2500K钨丝的法向单色发射率为波长从0～2μm是0.45；波长从2～∞μm是0.1，试计算其辐射力。

解：钨丝向半球空间内的总辐射力可通过发射率ε确定：
20241(02)
2(2)1(02)2(02)()()(1)b b b b b b b E d E d E E T F F F F λλλλλλελλελλεσεεεε∞
−−∞−−+===+=+−∫∫6121025005000T m K λµ−=××=⋅由查表10-1得(02)0.63372b F −=0.450.633720.1(10.63372)0.322
ε=×+×−
=
作业：10-5
本小节完。