辐射换热

简介

自然界中的各个物体都在不停地向空间散发出辐射热，同时又在不停地吸收其他物体散发出的辐射热，这种在物体表面之间由辐射与吸收综合作用下完成的热量传递就是辐射换热。

黑体

黑体(black body)，是一个理想化了的物体，它能够吸收外来的全部电磁辐射，并且不会有任何的反射与透射。换句话说，黑体对于任何波长的电磁波的吸收系数为1，透射系数为0。物理学家以此作为热辐射研究的标准物体。它能够吸收外来的全部电磁辐射，并且不会有任何的反射与透射。

黑体表面之间的辐射换热计算

由任意放置的两黑体表面间的辐射换热计算公式： ，式中(Eb1-Eb2)相当于电位差，当于电阻， 叫空间热阻。

漫灰表面间的辐射换热计算

,式中(Eb1-J)相当于电位差,相当于电阻，叫表面热阻。

辐射换热封闭空腔网络法

首先所有表面必须形成封闭系统，再绘制热阻网络图：

每一个物体表面为1个节点（该物体表面应具有相同的温度和表面辐射吸收特性），其热势为有效辐射J

每两个表面间连接一个相应的空间热阻

每个表面与接地间连接一个表面热阻和“电池”（黑体辐射力Eb)

若某角系数为0，即空间热阻→∞，则相应两个表面间可以断开，不连接空间热阻

若某表面绝热，则其为浮动热势，不与接地相连

由透热介质隔开的封闭腔中多个黑表向或漫灰表面的辐射换热

所计算的诸表面必须构成一个封闭空腔，若有敞口存在，应以虚拟表面将其封闭起来。网络分析法是求解黑表面及/或漫灰表面之间辐射热交换的一种十分有效的方法

对于黑体，表面热阻等于零。而每一个灰表面则与一个表面热阻以及若干个空间热阻相连接。采用和求解直流电路网络类似的方法，可以求出各个灰表面的有效辐射，并进而求得各表面的净辐射热量

封闭腔中的绝热表面，亦称为重辐射面，与体系之间没有净热量交换，但是它的存在却改变了其他表面之间的换热状况。从物理概念上讲，不可以把重辐射面等同于反射面。在辐射网络中，绝热面相应的表面热阻应略去

面积相对非常大的表面，其表面热阻必定趋于无穷小，作为近似，在网络上也常常把它省略掉。但是必须注意区分这种省略和上述对重辐射面略掉表面热阻的本质差异