一級建筑師《建筑物理》精講講義第3講

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輻射(上)
    (三)輻射
    由于自身溫度或熱運動的原因而激發(fā)產(chǎn)生的電磁波傳播稱為熱輻射。
    1.熱輻射的本質(zhì)和特點
    (1)不依靠物質(zhì)的接觸而進(jìn)行熱量傳遞。
    (2)輻射換熱過程伴隨著能量形式的兩次轉(zhuǎn)化,即物體的部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電磁波能發(fā)射出去,當(dāng)此電磁波能射到另一物體表面而被吸收時,電磁波能有轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。
    (3)凡是溫度高于絕對零度(0K)的物體都能發(fā)射輻射能。
    2.物體的輻射特性
    物體按其輻射特性分為黑體、灰體和選擇性輻射體(非灰體)三大類。
    黑體:能發(fā)射全波段的熱輻射,在相同的溫度條件下,輻射能力。
    灰體:如果—個物體在每一波長下的單色輻射力與同溫度、同波長下黑體的單色輻射力的比值為—常數(shù),這個
    物體稱為灰體。一般建筑材料均可看作為灰體?;殷w的輻射本領(lǐng)Eλ與同溫度下黑體的輻射本領(lǐng)Eλ,b的比值稱
    為黑度(發(fā)射率)ε
    選擇性輻射體 (非灰體):此類物體的單色輻射力與黑體、灰體截然不同,有的只能發(fā)射某些波長的輻射線。
    全輻射力E(輻射本領(lǐng),全輻射本領(lǐng)):在單位時間內(nèi)、從單位表面積上以波長0~ 的全波段向半球空間輻射的總能量,單位:W/㎡,
    黑體的全輻射能力Eb(斯蒂芬—波爾茲曼定律),可表示為:
    式中Tb——黑體的絕對溫度,K。
    σb—黑體輻射常數(shù),5.68x10—8W/(㎡.K4),
    Cb一一黑體輻射系數(shù),5.68W/(㎡,K4)
    灰體的輻射能力E
    式中T——灰體的絕對溫度,K;
    C——灰體輻射系數(shù),W/(㎡,K4);
    ε——灰體的黑度。
    輻射系數(shù)C表示物體表面的輻射能力,一般粗造的表面輻射力大,光滑的表面輻射力小。
    (5)單色輻射力Eλ(單色輻射本領(lǐng)):單位時間內(nèi)從單位表面積向半球空間輻射出的某一波長的能量,單位:W/(m2·μm)。