intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Truyền nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệt: Chương 7 - TS. Phan Thành Nhân

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST
Báo xấu
8
lượt xem 0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Dẫn nhiệt ổn định một chiều" Chương 7 - Bức xạ nhiệt, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Khái niệm cơ bản về bức xạ nhiệt; Các định luật cơ bản về bức xạ nhiệt; Trao đổi nhiệt bức xạ giữa hai tấm phẳng đặt song song; Trao đổi nhiệt bức xạ giữa hai vật bọc nhau. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Truyền nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệt: Chương 7 - TS. Phan Thành Nhân

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM CHƯƠNG 7 BỨC XẠ NHIỆT 1. Khái niệm cơ bản về bức xạ nhiệt 2. Caùc ñònh luaät cô baûn veà böùc xaï nhieät 3. Trao đổi nhiệt böùc xaï giöõa hai taám phaúng ñaët song song 4. Trao ñoåi nhieät böùc xaï giöõa hai vaät boïc nhau 1 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  2. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM 1. Khái niệm cơ bản về bức xạ nhiệt: 2 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  3. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Khái niệm cơ bản về bức xạ nhiệt: Moät vaät baát kyø coù nhieät ñoä T  coù nhieät naêng  moät phaàn nhieät naêng bieán thaønh naêng löôïng soùng ñieän töø  truyeàn ñi trong khoâng gian  gaëp vaät theå khaùc  Haáp thuï  bieán laïi thaønh nhieät naêng Moät vaät luoân phaùt ra naêng löôïng böùc xaï vaø nhaän naêng löôïng böùc xaï töø vaät theå khaùc chieáu ñeán. 3 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  4. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Trao ñoåi nhieät böùc xaï: là quá trình trao đổi nhiệt xảy ra giữa các vật có nhiệt độ khác nhau đặt cách xa nhau  Năng lượng bức xạ truyền trong không gian dưới dạng sóng điện từ. BAÛNG PHAÂN LOAÏI THEO BÖÔÙC SOÙNG Daïng böùc xaï Chieàu daøi böôùc soùng Tia vuõ truï 0,05.10-6 Tia gamma (0,5  1,0).10-6 Tia Rônghen 10-6  20.10-3 Tia töû ngoaïi 20.10-3  0,4 Tia saùng 0,4  0,8 Tia hoàng ngoaïi 0,8  400 Soùng voâ tuyeán ñieän 0,2mm  X km 4 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  5. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Doøng böùc xaï, heä soá haáp thuï, heä soá phaûn xaï vaø heä soá xuyeân qua: Tia tôùi Thaønh phaàn phaûn xaï Qo: doøng böùc xaï chieáu leân beà maët (W); Qo QA: moät phaàn haáp thuï bieán thaønh nhieät ; QR QR: moät phaàn phaûn xaï; Thaønh phaàn haáp thuï Q QD: moät phaàn xuyeân qua A QD Qo  QA  QR  QD Thaønh phaàn xuyeân qua QA QR QD    A  R  D 1 Qo Qo Qo 5 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  6. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM QA QR QD    A  R  D 1 Qo Qo Qo A, R, D: heä soá haáp thu, phaûn xaï, xuyeân qua; Bieán ñoåi töø 0  1, phuï thuoäc vaøo baûn chaát vaät lyù cuûa vaät, nhieät ñoä, vaø chieàu daøi böôùc soùng. A=1 vaät ñen tuyeät ñoái R=1 vaät traéng tuyeät ñoái. D=1 vaät trong tuyeät ñoái. Vaät xaùm: D = 0 vaø A + R = 1 6 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  7. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM  Khaû naêng böùc xaï baùn caàu E [W/m2] Laø doøng böùc xaï phaùt ra treân moät ñôn vò dieän tích dF, öùng vôùi moät ñôn vò thôøi gian treân toaøn boä khoâng gian nöûa baùn caàu öùng vôùi taát caû caùc böôùc soùng  = 0   dQ E (W/m2) dF Naêng löôïng böùc xaï Q (W): Q   E  dF (W) F 7 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  8. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM  Khaû naêng böùc xaï ñôn saéc E [W/m2] Laø maät ñoä böùc xaï baùn caàu öùng vôùi moät giaûi heïp cuûa chieàu daøi böôùc soùng (chæ xeùt vôùi 1 daõi böôùc soùng heïp    +d) dE E  (W/m3) d Böùc xaï baùn caàu E (W/m2):  E   E   d (W/m2) 0 8 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  9. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM  Khaû naêng böùc xaï hieäu duïng Ehd Xeùt doøng böùc xaï tôùi töø beân ngoaøi E2 chieáu leân beà maët vaät xaùm (A + R = 1) A1*E2 - Năng lượng bức xạ vaät 1 phaùt ra: = + E2 Ehd = E1 + (1-A1)E2 (W/m2) Vật 1 = (Ehd gọi là khả năng bức xạ hiệu dụng của vật) E1 + (1-A1)E2 E1 - Năng lượng bức xạ mà vật 1 trao đổi với môi trường xung quanh là: q = E1 – A1E2 = Ekq (W/m2) Ekq: khaû naêng böùc xaïkeát quaû 9 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  10. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM 2. Caùc ñònh luaät cô baûn veà böùc xạ nhiệt:  Ñònh luaät Planck: Ñònh luaät thieát laäp moái quan heä giöõa khaû naêng böùc xaï ñôn saéc cuûa vaät ñen tuyeät ñoái Eo = f(,T) C1  5 W m3 E o  C 2 ( T ) e 1 Vôùi C1, C2 laø haèng soá Planck thöù nhaát vaø thöù hai C1  0,3742.10 15 W.m 2 C 2  1,4388.10  2 m.K  – chieàu daøi böôùc soùng, m T – nhieät ñoä tuyeät ñoái cuûa vaät, K 10 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  11. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Ñoà thò Maät ñoä doøng ñôn saéc – chieàu daøi böôùc soùng 11 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  12. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM  Ñònh luaät Stefan – Bolztmann: Ñònh luaät naøy thieát laäp moái quan heä giöõa khaû naêng böùc xaï baùn caàu cuûa vaät ñen tuyeät ñoái phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä - Khả năng bức xạ bán cầu của vật đen tuyệt đối: 4  T  (W/m2) E o  Co    100  với Co = 5,67 W/m2.K4 : hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối - Đối với vật xám : 4 4  T   T  (W/m2) E  C   C o    100   100  với  = C/Co (0 <  < 1): độ đen của vật 12 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  13. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM  Ñònh luaät Kirchhoff: Ñònh luaät naøy thieát laäp moái quan heä giöõa khaû naêng böùc xaï  cuûa vaät vôùi heä soá haáp thuï A. Vaät ñen Vaät xaùm Xeùt hai taám phaúng ñaët song song vôùi: Eo T1 – Kích thöôùc lôùn so vôùi khoaûng caùch To A1 Ao=1 – Vaät ñen coù nhieät ñoä To, khaû naêng (1-A1).Eo A1.Eo böùc xaï Eo – Vaät xaùm coøn laïi coù nhieät ñoä T1, khaû E1 naêng böùc xaï E1, heä soá haáp thuï A1 13 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  14. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Nhieät löôïng trao ñoåi baèng böùc xaï giöõa 2 taám: q  E 1  A 1E o ÔÛ ñieàu kieän caân baèng nhieät ñoäng (To = T1) thì q = 0 neân: E1 E1  A 1E o  0  Eo A1 Thay vaät xaùm 1 baèng caùc vaät xaùm khaùc, toång quaùt: E1 E 2 En    E o  f T  A1 A 2 An 4  T  C  E  100     A  4 A= E0  T  C0    100  14 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  15. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM 3. Trao ñoåi nhieät böùc xaï giöõa taám phaúng ñaët song song:  Hai taám phaúng ñaët song song: Taám 1: coù nhieät ñoä T1, heä soá haáp thu A1. Taám 2: coù nhieät ñoä T2, heä soá haáp thuï A2. Dieän tích taám F1 = F2 = F Naêng löôïng trao ñoåi nhieät BX giöõa hai taám laø: Q12 = Q1hd – Q2hd Vì hai taám coù dieän tích nhö nhau neân coù theå vieát: q12 = E1hd – E2hd trong ñoù E1hd  E1  (1  A1 )E 2 hd   E 2 hd  E 2  (1  A 2 )E1hd  15 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  16. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Tìm ñöôïc E1hd vaø E2hd E1  (1  A1 )E 2  E1hd  A1  A 2  A1A 2  A 2 E1  A 1 E 2   q12   A1  A 2  A1A 2 E 2  (1  A 2 )E1  E 2 hd   A1  A 2  A1A 2   Theo ñònh luaät Stefan – Boltzmann: 4 4  T1   T2  E1  1 C o   E 2   2Co    100   100  Theo ñònh luaät Kirchhoff: A =  ; 16 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  17. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Nhieät löôïng trao ñoåi giöõa hai taám laø Co  T1  4  T2  4  q12       W m2 1 1   1  100   100     1  2  T1  4  T2  4  Hoaëc Q12  q12 F  F.12 C o      W  100   100     1 Ñoä ñen cuûa heä: 12  1 1  1 1  2 17 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  18. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Co  T1  4  T2  4  q12       1 1   1  100   100     1  2 E o1  E o 2 q 12   1 1  1 1       2    1   2 2 Sô ñoà maïng nhieät trôû böùc xaï Nhieät trôû böùc xaï beà maët taám phaúng. 1 1 E o1  E o 2 R    q 12   2 R 1  R  2 18 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  19. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM  Taám phaúng ñaët song song coù boá trí maøng chaén: Xeùt trường hợp giữa 2 taám phaúng song song đặt một maøn chắn böùc xaï coù ñoä ñen c Maøn chaén böùc xaï: laø vaät xaùm, boû qua nhieät trôû daãn nhieät Sô ñoà maïng nhieät trôû böùc xaï  T1  4  T2  4  C o        100   100    E 01  E 02 q12  q12   1 1  1 1  1 1 R 1  2R c  R  2     2        2  2  2  1   c   2  19 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  20. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Nhieät trôû böùc xaï:  1 1  1 1  1 1 R 1      2 R c     R 2     1   2    c   2 2 Tröôøng hôïp n maøng chaén coù ñoä ñen khaùc nhau:  T1 4  T2 4  Co        100  100   q12   1 1 n  1 1  1 1      2         2      1  i1  ci 2   2 2   T1  4  T2  4  C o       100   100     q12   1 1  n  2     1     1       1 2  i 1   ci  20 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2435 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright ©2025 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2