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1、2017浙工大高等传热学辐射课堂测试及答案其中是必做题，其它任选2道。1. 探黑体辐射具有漫射特性，如何理解从黑体模型（温度均匀的空 腔器壁上小孔）发出的辐射能也具有漫射特性答：空间内壁壁面不一定是黑体辐射，之所以小孔呈现出黑体特 性，是因为辐射在空腔内经历了很多次吸收和反射过程，使离开 小孔的能量微乎其微2. 为什么计算一个表面与外界之间的净辐射传热量时要采用封闭 腔的模型？答：因为任一表面与外界的辐射换热包括了该表面向空间各个方 向发出的辐射能和从各个方向投入到该表面上的辐射能。3. 燃用气、液、固体燃料时火焰辐射特性。答：燃料的燃烧反应属于比较剧烈的化学反应。由于燃烧温 度较高，而且燃料
2、的化学成分一般都比较复杂，所以燃烧反应的 过程是非常复杂的过程，一般的燃料燃烧时火焰的主要成分还有 C02、H20、N2、02等，有的火焰中还有大量的固体粒子。火焰中 还存在大量的中间参悟。在不同的工况下，可能有不同的中间产 物和燃烧产物。火焰的辐射光谱是火焰中的各种因素作用的结果。燃烧中间产物或燃烧产物受火焰加热，要对外进行热辐射。在火 焰的高温坏境下，固体粒子的辐射光谱多为热辐射的连续光谱， 而气体分子的发射光谱多为分段的发射或选择性吸收。此外，还 有各物质的特征光谱对火焰的辐射的影响。在工业火焰的温度水 平下，氧、氢等结构对称的双原子分子没有发射和吸收辐射的能 力，它们对于火焰光谱的影响
3、比较小。而C02和H20等结构不对 称的分子以及固体粒子对火焰光谱的影响起主导作用。在火焰中 大量的中间产物虽然存在时间很短，但对火焰辐射光谱也有一定 的影响。4试述强化气体辐射的各种方法。答：气体辐射的特点有：不同种类的气体的辐射和吸收能力各不相 同；气体辐射对波长具有强烈的选择性；气体的辐射和吸收是在 整个容积中进行的，辐射到气体层界面上的辐射能在辐射行程中被吸 收减弱，减弱的程度取决于辐射强度及途中所遇到的分子数目。气体 的辐射和吸收是气层厚度-气体的温度T和分压p (密度)的函数， f(T,pL)o由贝尔定律可知，单色辐射在吸收性介质中传播时其强度 按指数递减。由上述可知，强化气体辐射
4、的方法有:提高气体的温度； 减小气体层的厚度，；选择三原子、多原子及结构不对称的双原子气 体；减小气体的分压。5.照体的辐射温度需要多高才能有四分之一的辐射在可见光范围 内？答：可见光的波段范围是0.38-0. 76 Um,普朗克定律为：EhX = CM-%】一箸其中：5 = 2nhCQ = 3.7417749 X W16W 尬2；C2 = = 1.4388 X 102m-K；KCo = 5.67 x io-8py/(m2 K)；k = 1.380662 X IO-23/Co斯忒藩玻尔兹曼定律：Eb = aT其中，q = %4= 5.67x 10-8Vy/(m2 -/C4)o15 C?由题意，
5、物体的1/4的辐射能在可见光的范围内，则得:1 _ Eb (0-076)一Eb(0-038)4瓦= /U2n-/U1r)o其中，A2 = 0.76pm, A = 0.38pnio通过查黑体辐射函数表，经试算可确定T为14210. 53Ko 6.固体表面辐射率有那几种？说明其相互关系。答：(1)定向辐射率：Directional (2)半球辐射率：Hemispherical (3)单色(频谱)辐射率：Spectral (4)全色辐射率：Total角系数相对性成立的前提条件是什么。答：两微元间的角系数：当两个微元面都为漫射面时，有相对性；微元与有限面间的角系数：当一个微元面为漫射体，另一个面也为漫
6、射面且均匀分布时，有相对性；有限面间的角系数，当一个为漫射面且均匀分布，另一个面也为漫射面且均匀分布时，有相 对性。8. 强化表面辐射的方法有哪些。答：(1)增加对入射辐射的吸收比(黑度)：开窄槽，黑体效应,涂覆对入射辐射的吸收比人的材料(2) 减少本体辐射的辐射率：涂覆选择性涂层(3) 增加角系数：减小辐射面间距离，调整辐射面间的角度(4) 增加辐射面间温差(5) 增加辐射面积9. 固体表面反射率有哪几种？答：被表面反射的能量与投射到表面的能量之比定义为表面反射 率。固体表面反射率有：双向单色反射率；单色定向-半球 反射率；单色半球-定向发射率。10. 为什么在定义物体的辐射力时要加上“半球空间”及“全部波长 的说明？答：因为辐射表面半球空间每一立体角都有来自辐射面的辐射能, 而辐射能的形式有各个不同波长。全辐射必须包括表面辐射出去 的全部能量，所以要加上“半球空间”和“全部波长”的说明
