一级建筑师《建筑物理》精讲讲义第3讲

辐射(上)

(三)辐射

由于自身温度或热运动的原因而激发产生的电磁波传播称为热辐射。

1.热辐射的本质和特点

(1)不依靠物质的接触而进行热量传递。

(2)辐射换热过程伴随着能量形式的两次转化，即物体的部分内能转化为电磁波能发射出去，当此电磁波能射到另一物体表面而被吸收时，电磁波能有转化成内能。

(3)凡是温度高于绝对零度(0K)的物体都能发射辐射能。

2.物体的辐射特性

物体按其辐射特性分为黑体、灰体和选择性辐射体(非灰体)三大类。

黑体：能发射全波段的热辐射，在相同的温度条件下，辐射能力最大。

灰体：如果—个物体在每一波长下的单色辐射力与同温度、同波长下黑体的单色辐射力的比值为—常数，这个物体称为灰体。一般建筑材料均可看作为灰体。灰体的辐射本领Eλ与同温度下黑体的辐射本领Eλ，b的比值称为黑度(发射率)ε

选择性辐射体 (非灰体)：此类物体的单色辐射力与黑体、灰体截然不同，有的只能发射某些波长的辐射线。

全辐射力E(辐射本领，全辐射本领)：在单位时间内、从单位表面积上以波长0～ 的全波段向半球空间辐射的总能量，单位：W/㎡，

黑体的全辐射能力Eb(斯蒂芬—波尔兹曼定律)，可表示为：

式中Tb——黑体的绝对温度，K。

σb—黑体辐射常数，5.68x10—8W/(㎡.K4)，

Cb一一黑体辐射系数，5.68W/(㎡，K4)

灰体的辐射能力E

式中T——灰体的绝对温度，K;

C——灰体辐射系数，W/(㎡，K4);

ε——灰体的黑度。

辐射系数C表示物体表面的辐射能力，一般粗造的表面辐射力大，光滑的表面辐射力小。

(5)单色辐射力Eλ(单色辐射本领)：单位时间内从单位表面积向半球空间辐射出的某一波长的能量，单位：W/(m2·μm)。