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辐射换热黑体辐射

2022/07/16177 作者:佚名
导读:辐出度E以及光谱辐出度Eλ 辐出度:单位时间内,物体的单位表面积向半球空间发射的全部波长的能量总和,单位W/m^2。辐出度从总体上表征物体发射辐射能本领的大小。 光谱辐出度:单位时间内,单位波长范围内(包含某一给定波长),物体的单位表面积向半球空间发射的能量,单位W/m^3。光谱辐出度Eλ按照波长范围描述物体发射辐射能的本领。 两者的关系如下: 普朗特定律 普朗特定律揭示了黑体辐射能按照波长的分布

辐出度E以及光谱辐出度Eλ

辐出度:单位时间内,物体的单位表面积向半球空间发射的全部波长的能量总和,单位W/m^2。辐出度从总体上表征物体发射辐射能本领的大小。

光谱辐出度:单位时间内,单位波长范围内(包含某一给定波长),物体的单位表面积向半球空间发射的能量,单位W/m^3。光谱辐出度Eλ按照波长范围描述物体发射辐射能的本领。

两者的关系如下:

普朗特定律

普朗特定律揭示了黑体辐射能按照波长的分布规律,即它给出了黑体光谱辐出度与波长和温度的依变关系。如下

在高温测量技术中应用普朗特定律可以解释色温的现象。当温度低于500°C时,由于没有可见光辐射,人们看不到颜色;随着温度的升高,热辐射移向较短的波长,金属将相继呈现出暗红-亮红-橘红等颜色,直到1300°C时呈现白炽状态。

斯忒藩-波尔兹曼定律

将普朗特定律公式积分,即可得到斯忒藩-波尔兹曼定律(又称四次方定律)。如下式:

它说明黑体辐出度正比例与热力学温度的四次方。

兰贝特定律

兰贝特定律描述了辐射能量按空间方向分布的规律。黑体辐射在空间不同方向的分布是不均匀的,法向方向最大,切线方向为零。

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