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1、8.1角系数 角系数的定义123角系数的性质角系数的计算方法传热学 Heat Transfer8.1.1角系数的定义二黑体微元表面符合以下假定：所研究的表面为漫射体 表面的辐射热流均匀dA2对dA1所张的立体角：辐射强度：从黑体表面dA1投射到黑体表面dA2上的辐射能：传热学 Heat Transfer从黑体表面dA1投射到黑体表面dA2上的辐射能：从黑体表面A1上所发射的总能量：A1平面发射总能量 b1 中投落到 A2 上的部分：A1平面发射总能量 b1 中投落到 A2 上的部分所占的比例：8.1.1角系数的定义传热学 Heat Transfer总能量 b1 中投落到 A2 上的部分所占的比
2、例：8.1.1角系数的定义角系数定义：表面A1发出的辐射能落到表面A2上的百分数称为A1对于A2的角系 数X1,2，或A1对于A2的几何形状系数，X1,2取决于A1和A2的形状、大小、距离及相对位置“发出”包含表面1自身的辐射和反射辐射；“落到”不管表面2是否能够吸收；角系数的基本属性：纯几何因子，与表面的温度和发射率无关。表面A1上所发射的总能量总能量 b1 中投落到 A2 上的部分：传热学 Heat Transfer角系数的相对性：18.1.2角系数的性质角系数的性质相对性完整性可加性总能量 b1 中投落到 A2 上的部分所占的比例：总能量 b1 中投落到 A2 上的部分所占的比例：角系数
3、的相对性（互换性）两个表面间的角系数 X1,2和X2,1 不是独立存在的。传热学 Heat Transfer角系数的性质相对性完整性可加性角系数的完整性：由N个黑表面组成的封闭腔，有表面温度分别为T1、T2、T3 Tn；空腔某表面i 向所有表面投射能量的总和就是它向外辐射的总能量 2发射面1自身凹表面非凹表面8.1.2角系数的性质两边都除以i，根据角系数的定义：即：封闭系统中的任意即：封闭系统中的任意非凹表面（如表面如表面1 1）对其他所有表面的角系数的总和等于）对其他所有表面的角系数的总和等于1 1表面1为非凹表面（凸面或平面）：X1,10；表面1为凹表面：X1,10 传热学 Heat Tr
4、ansfer角系数的可加性（分解性）：设一个表面由两部分组成，有两种情况3情况1情况2注意：8.1.2角系数的性质表面A1发出的辐射能中到达表面A2(由A5和A6组成）上的能量，等于表面1发出的辐射能中分别到达表面A5和A6上的能量之和角系数的直接相加仅适合角系数符号第二角码!角系数的性质相对性完整性可加性传热学 Heat Transfer角系数的计算直接积分法代数分析法几何分析法、蒙特卡罗法直接积分法：利用角系数的基本定义通过多重积分求解。18.1.3角系数的计算方法传热学 Heat Transfer直接积分法：利用角系数的基本定义通过多重积分求解。1多重积分太复杂？8.1.3角系数的计算方
5、法传热学 Heat Transfer直接积分法：利用角系数的基本定义通过多重积分求解。18.1.3角系数的计算方法为了简化计算，对表面间不同相对位置的角系数已从导出的计算式画成了线图，可直接查取图8-3 平行且尺寸相同的长方形表面间的角系数传热学 Heat Transfer直接积分法：利用角系数的基本定义通过多重积分求解。18.1.3角系数的计算方法为了简化计算，对表面间不同相对位置的角系数已从导出的计算式画成了线图，可直接查取图8-4 相互垂直的两长方形表面间的角系数图8-5 两个同轴平行圆表面间的角系数（圆心连线垂直于圆面）传热学 Heat Transfer三个非凹表面组成的封闭系统（忽略
6、垂直方向两端辐射能的逸出）相对性完整性角系数的计算直接积分法代数分析法几何分析法、蒙特卡罗法8.1.3角系数的计算方法2代数分析法：利用角系数的性质（相对性、完整性、分解性），通过求解代数方程组获得角系数的方法。2传热学 Heat Transfer代数分析法：利用角系数的性质（相对性、完整性、分解性），通过求解代数方程组获得角系数的方法。2三个非凹表面组成的封闭系统（忽略垂直方向两端辐射能的逸出）以线段长度表示8.1.3角系数的计算方法角系数的计算直接积分法代数分析法几何分析法、蒙特卡罗法传热学 Heat Transfer两个非凹表面及假想面组成的封闭系统（垂直方向无限长）完整性代数分析法：利用角系数的性质（相对性、完整性、分解性），通过求解代数方程组获得角系数的方法。2角系数的计算直接积分法代数分析法几何分析法、蒙特卡罗法8.1.3角系数的计算方法传热学 Heat Transfer代数分析法：利用角系数的性质，通过求解代数方程组获得角系数的方法。2两个非凹表面及假想面组成的封闭系统（垂直方向无限长）该方法称为交叉线法。注：该法只适用于宽度很大的辐射表面8.1.3角系数的计算方法角系数的计算直接积分法代数分析法几何分析法、蒙特卡罗法