辐射技术 在工业方面的应用10页word
核辐射的应用

核辐射的应用核辐射作为一种特殊的放射性能量,具有广泛的应用价值。
它在医学、能源、农业、工业和科研等领域都发挥着重要作用。
本文将介绍核辐射应用的几个典型领域及其意义。
一、核医学应用核医学是利用放射性核素进行诊断和治疗的一门学科。
在该领域中,核辐射被广泛应用于患者的诊断和治疗。
例如,放射性同位素可以用于体内器官的扫描,通过检测放射性同位素的分布和浓度,医生可以获得器官的精确信息,帮助诊断疾病。
此外,核医学还可以利用辐射热量消灭肿瘤细胞,用于肿瘤治疗。
二、核能源应用核能源是一种清洁、高效的能源来源。
核辐射在核能源中发挥着至关重要的作用。
例如,核裂变中的核辐射可以释放出巨大的能量,用于发电。
核聚变实验中的高能中子辐射可用于产生更多的聚变反应,从而实现可控的核聚变反应,为未来的能源发展提供可能。
三、核辐射在农业中的应用核辐射在农业中有着广泛的应用。
辐射技术可以用于改良作物的基因,提高作物的产量、抗病性和抗逆能力。
此外,辐射技术还可以杀灭害虫和病菌,延长农产品的保鲜期,提高食品安全性。
因此,核辐射在农业领域的应用对于实现粮食安全具有重要意义。
四、核辐射在工业中的应用核辐射在工业领域有着多种应用。
例如,辐射可以用于无损检测,通过对物体进行放射性检测,可以发现隐藏在内部的缺陷或异常情况,提高产品质量和安全性。
此外,辐射还可以用于材料的辐照,改变材料的物理结构和性能,使其具有更好的特性。
五、科研与探索中的核辐射应用核辐射在科学研究和探索中也有着重要应用。
例如,辐射可以用于放射性同位素定年,通过测量物质中所含放射性同位素的含量,可以推算出物质存在的时间。
这种方法被广泛应用于地质学和考古学领域,为研究地球历史和文明起源提供了重要线索。
综上所述,核辐射在医学、能源、农业、工业和科研等领域的应用不可忽视。
通过合理利用核辐射,我们可以获得更准确的诊断结果、更高效的能源供应、更安全的食品和产品、更深入的科学认知。
当然,我们也需要加强对核辐射的安全管理和规范使用,确保应用的同时最大限度地保护人类和环境的健康与安全。
辐射井技术及工程应用

辐射井技术及工程应用一、引言辐射井技术是一种利用辐射源进行材料表面处理的技术,广泛应用于工业生产中。
本文将介绍辐射井技术的原理、应用领域以及工程应用实例。
二、辐射井技术原理辐射井技术利用辐射源产生的高能辐射束对材料表面进行处理。
辐射源通常采用放射性同位素或者加速器产生的电子束、X射线束或者γ射线束。
辐射束经过聚焦装置聚焦后,照射到材料表面,通过辐射与材料的相互作用,实现对材料表面的改性、清洁或者消毒等效果。
三、辐射井技术应用领域1. 医疗领域辐射井技术在医疗领域中广泛应用于放射治疗、放射性同位素诊断、放射性同位素治疗等方面。
例如,辐射井技术可以用于癌症的治疗,通过照射患者体内的肿瘤,达到杀灭癌细胞的目的。
2. 工业领域辐射井技术在工业领域中主要应用于材料表面处理。
例如,辐射井技术可以用于改善材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能,提高材料的使用寿命。
此外,辐射井技术还可以用于材料的清洁和消毒,确保产品的质量和安全。
3. 环境保护领域辐射井技术在环境保护领域中也有应用。
例如,辐射井技术可以用于处理废水和废气中的有害物质,通过辐射的作用将有害物质分解或者转化为无害物质,达到净化环境的目的。
四、辐射井技术工程应用实例1. 辐射井技术在金属表面处理中的应用某工厂使用辐射井技术对金属制品进行表面处理,提高其耐腐蚀性和耐磨性。
通过将金属制品放置在辐射井中,照射一定时间后,金属表面形成为了一层致密的氧化层,有效防止了金属制品被腐蚀和磨损。
2. 辐射井技术在食品消毒中的应用某食品加工厂使用辐射井技术对食品进行消毒处理。
通过将食品放置在辐射井中,照射一定剂量的辐射,可以杀灭食品中的细菌、病毒和寄生虫,确保食品的安全和卫生。
3. 辐射井技术在医疗器械消毒中的应用某医院使用辐射井技术对医疗器械进行消毒处理。
通过将医疗器械放置在辐射井中,照射一定剂量的辐射,可以杀灭器械表面的细菌和病毒,确保医疗器械的安全和卫生。
五、结论辐射井技术是一种应用广泛的表面处理技术,可用于医疗、工业和环境保护等领域。
辐射温度计在工业生产中的应用[Word文档]
![辐射温度计在工业生产中的应用[Word文档]](https://img.taocdn.com/s3/m/4647724476232f60ddccda38376baf1ffc4fe315.png)
辐射温度计在工业生产中的应用关键字:辐射温度计在工业生产中的应用本文为Word文档,感谢你的关注!摘要:在工业生产中,对于温度的把控尤为重要,但由于大部分工业生产的实际高温环境,导致有时无法进行人工接触测量温度,这就需要辐射温度计的应用。
辐射温度计以其非接触性测温的独特优势,在工业生产中得以广泛应用,但也由于辐射温度计复杂的工作原理,使得其在使用过程中需要注意的问题就相对较多。
本文从分析辐射温度计的种类和工作原理入手,阐释了其在工业生产中的使用价值及注意事项。
关键词:辐射温度计;工业生产;应用DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.0390 前言我国的工业生产水平越来越高,发展脚步也越来越快,这对工业生产的各个环节提出的要求也就随之越来越高,尤其是在对生产设备的温度控制上,将温度控制在一个合理的范围之内,对于生产的产品质量和提高生产效率来说都是十分重要的。
在我国当前的工业生产环节中,大部分的工艺流程都是在高温环境中完成的,但是这种环境下是无法进行人工接触测量温度的,只能依靠辐射温度计来完成。
了解和掌握辐射温度计的工作原理和种类,是正确使用辐射温度计必要的前提和基础。
1 辐射温度计的种类测温学说当中,依据温度传感器或温度计与被测温场之间的关系,测温的方法可以分为接触测温法和非接触测温法[1]。
在我国的目前的工业生产中,很多工艺流程都是处于无法进行接触性人工测温的高温环境中,所以非接触性的测温方式被广泛应用于我国各项工业生产当中。
非接触测温法就是所谓的辐射测温法,而辐射温度计就是这种非接触而测温法具体实施的载体。
辐射温度计主要包括三个种类:光学高温计、辐射高温计、色比温度计。
这三种温度计都能够做到不直接接触被测物体,弥补因高温而造成的人工测温的局限性,是我国目前最广泛应用的温度计种类。
(1)光学高温计。
光学高温计,它是根据物体单色辐射亮度跟随温度变化原理而制成的非接触式温度测量仪表[2]。
电离辐射的工业应用

电离辐射的工业应用电离辐射在工业领域那可真是个神奇的存在呢!咱先说说在无损检测这块的应用。
就像医生给病人做X光检查一样,在工业里,电离辐射能透视那些金属部件。
比如说大型的机械零件,要是想看看里面有没有小裂缝或者缺陷,电离辐射就大显身手啦。
它能穿过那些厚实的金属,然后把内部的结构情况显示出来,就像给这些零件拍了个超级厉害的透视照片。
这可比把零件拆开来检查要方便多了,又不会对零件造成破坏。
那些工厂里的老师傅们,看到这个检测结果,就像拿到了零件的健康报告一样,心里踏实得很。
还有在食品工业里,电离辐射也有它的小天地。
大家可能一听到辐射就有点怕怕的,但其实在合适的剂量下,它能给食品保鲜呢。
比如说一些容易变质的水果、肉类,经过电离辐射处理后,就像被施了魔法一样,可以在货架上多待一段时间。
这对咱们消费者来说也是个好事,能吃到更新鲜的食物。
而且呀,这个过程还能杀死食品里的有害微生物,就像给食品来了一场小小的清洁大战,把那些坏家伙都消灭掉,保障咱们的食品安全。
在材料改性方面,电离辐射也是个了不起的小能手。
它能改变材料的一些性能,让材料变得更符合工业的需求。
比如说,让塑料变得更坚韧,或者让一些纤维更耐磨。
就像是给材料做了一次升级改造,让它们从普通的小角色变成了工业领域里的超级英雄。
那些搞材料研发的小伙伴们,对电离辐射可是又爱又喜呢,因为它总能给他们带来一些意想不到的惊喜。
不过呢,电离辐射虽然在工业上用处多多,但咱们也得小心对待它。
毕竟它还是有一定危险性的。
就像一把双刃剑,用好了能给工业带来好多好处,要是不小心,也可能会造成不好的影响。
所以在使用电离辐射的工厂里,那些工作人员都像是超级特工一样,穿着特制的防护装备,小心翼翼地操作着相关设备,确保每一次使用都安全又有效。
电离辐射在工业里就这么独特地存在着,给工业发展注入了不一样的活力。
应用辐射技术

应用辐射技术
辐射技术是指利用放射性同位素进行测量和应用的一种技术。
它具有许多重要的应用,包括医学、工业、环境监测和食品安全等领域。
在医学领域中,辐射技术被广泛应用于诊断和治疗。
例如,X
射线可以用于检查骨骼和内脏的病变,如检查肺结核、骨折、胸部肿块等。
放射性同位素还可以用于治疗各种肿瘤,如放射性碘治疗甲状腺癌、放射性金治疗关节炎等。
在工业领域中,辐射技术也有许多应用。
例如,放射性同位素可以用于无损检测,如通过检测材料内部的缺陷和杂质来判断材料的质量或寿命。
此外,辐射技术还被应用于测量工业生产中的流量、压力和温度等物理量,以便精确监测和控制生产过程。
在环境监测领域,辐射技术可以用于检测空气、水和土壤中的污染物。
例如,通过测量空气中的放射性同位素浓度可以判断空气质量的好坏,通过测量水中放射性同位素的浓度可以判断水质的安全性。
这对于保护环境和预防污染具有重要的意义。
在食品安全领域,辐射技术可以用于杀灭微生物和昆虫。
例如,通过食品辐射处理可以有效地杀灭细菌、病毒和寄生虫,延长食品的保质期,并防止食品腐败和传播疾病。
此外,辐射技术还可以用于检测食品中的残留农药、重金属和其他有害物质,以保证食品的安全和质量。
综上所述,辐射技术在医学、工业、环境监测和食品安全等领域具有重要的应用。
它可以帮助我们更好地了解和控制自然界中的放射性物质,保护人类健康,保障环境安全,确保食品质量。
然而,辐射技术也需要合理使用,遵守相关的安全操作规程,确保辐射的正常应用不会对人类和环境造成危害。
红外辐射测温技术在工业生产中的应用

红外辐射测温技术在工业生产中的应用随着科学技术的不断发展,红外辐射测温技术已经被广泛应用于工业领域,成为工业生产中不可或缺的一项技术。
在现代工业生产过程中,高精度的温度测量对于保证产品质量、提高生产效率和保障安全生产具有重要意义。
传统的温度测量方法往往受到环境条件的限制,无法满足实际生产需要,因此,红外辐射测温技术应运而生。
一、红外辐射测温技术的概念红外辐射测温技术是利用物体的红外辐射进行温度测量的一种非接触式测温技术,通常又称为“非接触式红外测温技术”。
与传统的接触式温度测量方法不同,红外辐射测温技术可以对物体表面进行快速、准确的温度测量,而且操作方便、适用范围广,因此被广泛应用于各个领域。
二、红外辐射测温技术的原理在实际温度测量过程中,物体的红外辐射强度与其表面温度成正比关系。
由于物体的表面吸收、反射、透过和发射对于红外辐射的影响,因此,物体表面的红外辐射强度并不等于物体表面的绝对温度。
在红外辐射测温技术中,通过对物体红外辐射的测量,利用计算处理的方法以及外部参考温度的作用,即可得出物体表面的实际温度值。
三、红外辐射测温技术的优点红外辐射测温技术具有接触式测温技术无法比拟的优点。
首先,红外辐射测温技术具有非接触式、快速测量、无损伤等特点,可以在不接触物体表面的情况下进行温度测量,且不会对被测物体产生影响。
其次,红外辐射测温技术可以测量高温、低温、移动、反复加热、表面不均匀等特殊情况下的温度,具备超越接触式测温技术的应用范围。
第三,红外辐射测温技术可以测量不同材料的温度,如固体、液体、气体等,具有比接触式测温技术更广泛的应用前景。
四、红外辐射测温技术在工业生产中的应用作为一种先进的温度测量技术,红外辐射测温技术被广泛应用于工业生产领域。
在钢铁、水泥、陶瓷、化工、石油、食品等行业中,红外辐射测温技术已经被广泛应用。
例如在钢铁生产中,高温炉砖和铁水浇注等过程中,红外辐射测温技术可以快速精确地测量温度,为保证产品的质量和安全生产提供了重要保障。
辐射技术在高分子材料领域的用途 Microsoft Word 文档

辐射技术在高分子材料领域的用途辐射技术就是一门与高分子材料学、环境科学、生物技术及医学等领域息息相关的学科。
目前,在高分子材料领域,辐射技术已用于聚烯烃的辐射交联,不饱和聚酯类树脂的辐射固化,橡胶的辐射硫化,聚合物辐射降解以及辐射接枝改性等,已有不少产品实现工业化生产。
辐射交联作为一项产业化技术,它已广泛用于照明用电线电缆及汽车、家电、飞机、宇宙飞船用电子设备线路的制造。
在美国,飞机用电缆全部采用辐射交联产品,阻燃电线电缆也已广泛用于海上石油平台。
由于以聚乙烯、聚氯乙烯为基材的电线电缆经辐射后高分子链自由基复合发生交联反应,因此材料的耐热性、绝缘性、抗化学腐蚀、抗大气老化及机械强度等都得到很大改善。
如辐射交联聚乙烯的使用温度上限可提高至200℃~300℃.利用辐射交联技术生产的另一大类产品是具有特殊“记忆效应”的热收缩材料。
它是利用聚乙烯等结晶型高分子材料加热后扩张,然后冷却成型,当再加热,材料又回到扩张前状态,利用它可收缩的特性来做电线电缆接头处的绝缘材料或防腐包覆层等。
美国Raychem及BCS公司生产的辐射交联热收缩材料为他们带来了相当可观的经济效益。
辐射固化辐射固化与化学固化相比,具有固化速度快、能源消耗低、产品质量好等优点。
特别因避免使用溶剂而不会造成污染,使其受到普遍欢迎。
现在它已较成熟地用于涂层的辐射固化,如金属、磁带、陶瓷、纸张等产品的表面加工处理。
另外,由于电子束辐射的高穿透性,使其在研制轻质、高强度、高模量、耐腐蚀、抗磨损、抗冲击和抗损伤的先进复合材料方面独具优势。
这些增强复合材料可广泛用于交通运输、运动器材、基础结构、航天及军工业等方面。
如今,加拿大已利用辐射固化技术进行空中客车飞机机身及整流罩的修复试验,并计划进一步开发电子束固化修复飞机复合材料部件。
辐射硫化橡胶工业中,天然胶乳或橡胶分子在辐射作用下可进行交联反应,它类似于橡胶硫化的过程,故称之为辐射硫化。
但这类辐射硫化可不加硫化剂和促进剂等助剂,避免了传统的化学热硫化由于使用的交联剂在基材内部分布不均而造成交联不均匀,以及温度梯度的影响造成的材料性能下降。
辐射探测与防护技术在核工业安全中应用现状

辐射探测与防护技术在核工业安全中应用现状核工业作为现代工业中一项重要的能源行业,具有巨大的经济和科技价值。
然而,核工业的安全问题一直备受关注。
辐射探测与防护技术作为核工业安全的重要组成部分,发挥着关键的作用。
本文将探讨辐射探测与防护技术在核工业安全中的应用现状。
首先,辐射探测技术在核工业安全中的应用不可忽视。
辐射探测技术主要包括辐射剂量测量、辐射源定位和辐射监测等方面。
辐射剂量测量是核工业安全中最常见也最基本的一项工作,它用于测量人员暴露在辐射环境下的剂量水平,以确保工作者安全。
辐射剂量测量设备包括个人剂量仪、环境剂量仪等,通过实时监测辐射剂量水平,可以及时采取安全措施降低辐射危害。
辐射源定位技术用于确定核设施中可能存在的辐射源的位置,以便及时修复和防护。
辐射监测技术则用于监测环境中的辐射水平,以及时识别和处理潜在的辐射泄漏和事故。
这些辐射探测技术不仅可以帮助提前发现核工业中的辐射安全隐患,也有助于指导核事故紧急处置工作。
其次,辐射防护技术在核工业安全中的应用也非常重要。
辐射防护技术主要包括遮蔽隔离、防护屏蔽和防护服等。
遮蔽隔离是指通过合理布置设备和结构来降低辐射场对人员的照射剂量,减少辐射危害。
在核电站中,遮蔽隔离是必不可少的,通过合理的设计和建造,可以有效地保护工作人员和周围环境的安全。
防护屏蔽是指使用具有辐射吸收和散射功能的材料来降低辐射的照射剂量。
防护屏蔽材料通常包括铅、混凝土等,它们具有良好的辐射吸收能力,可以有效阻挡辐射的传播。
防护服是一种特殊的服装,用于保护工作人员免受辐射照射。
防护服通常由铅衣、铅背心等材料制成,可以有效地降低辐射对人体的危害。
这些辐射防护技术的应用,可以最大程度地保护工作人员不受辐射伤害,确保核工业的安全生产。
当前,随着科技的不断发展,辐射探测与防护技术在核工业安全中的应用也在不断创新与完善。
一方面,现代辐射探测技术越来越精细和敏感,能够迅速、准确地测量和定位辐射源。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
在工程技术中,在日常生活中,辐射换热现象是屡见不鲜的。
太阳对大地的照射是最常见的辐射现象。
高炉中灼热的火焰会烘烤得人们难以忍受‘太阳对人造卫星的辐射,会使卫星的朝阳面的温度明显地高于卫星背阳面的温度;高温发动机部件与飞机机体之间的辐射换热严重地影响着飞机的结构与强度设计,等等。
特别是近年来,人类对太阳能的利用,都大大地促进了人们对辐射换热的研究。
本章首先介绍辐射的基本特性和基本规律;然后重点讨论物体之间的辐射换热规律;最后对气体辐射换热的特点作扼要的介绍。
第一节基本概念1-1 热辐射的本质和特征由于不同的原因,物体能够向其所在的空间发射各种不同波长的电磁波;不同波长的电磁波具有不同的效应,人们可以利用不同波长的电磁波效应达到一定的目的。
比如,人们可以利用无线电波传送信息,利用x射线穿透物质的能力进行零件探伤,利用热射线传递热能,等等。
人们根据电磁波不同效应把电磁波分成若干波段。
波长λ=0.38一0.76μm的电磁波段称为可见光波段λ=0.76—1000 μm的电磁波段称为红外波段(一般将红外波段范围又分为近红外波段和远红外波段,近红外波段为λ=0.7—25μm,远红外波段为λ=25—1000μm);波长大于1000μm的电磁波段称为无线电波段(根据其波长的不同又可分为雷达、视频和广播三个波段);波长小于0.4μm的电磁波依次分为紫外线、x射线和Y射线等。
可见光和红外线以及紫外线的一部分被物体吸收后产生热效应,即波长λ=0.1—1000 μm范围内的电磁技能被物体吸收变为热能,因此,这一波长范围的电磁波称为热射线。
因为在一般常见的工业温度条件下,其辐射波长均在这一范围,所以本课程所感兴趣的将是热射线,下面将专门讨论这一波长范围内电磁波的发射、传播和吸收的规律。
一、热辐射的本质和特点1、发射辐射能是各类物质的固有特性。
当原子内部的电子受温和振动时,产生交替变化的电场和磁场,发出电磁波向空间传播,这就是辐射。
由于自身温度或热运动的原因面激发产生的电磁波传播,就称热辐射。
显然,热辐射是电磁波,电磁波的波长范围可从几万分之一微米到数千米,它们的名称和分类如图所示。
通常把λ=0.1—100μm范围的电磁波称热射线,其中包括可见光线、部分紫外线和红外线具有波动和量子特性。
2、特点热辐射的本质决定了热辐射过程有如下三个特点:⑴辐射换热与导热、对流换热不同、它不依赖物体的接触而进行热量传递,而导热和对流换热都必须由冷、热物体直接接触或通过中间介质相接触才能进行。
⑵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,当此波能射及另一物体表面而被吸收时,电磁波能又转化为内能。
⑶一切物体只要其温度T>0K,都会不断地发射热射线。
当物体间有温差时,高温物体辐射给低温物体的能量大于低温物体辐射给高温物体的能量,因此总的结果是高温物体把能量传给低温物体。
即使各个物体的温度相同,辐射换热仍在不断进行,只是每一物体辐射出去的能量,等于吸收的能量,从而处于动平衡的状态。
二、物体的热辐射特性-吸收、反射和透射当热射线投射到物件上时,遵循着可见光的规律,其中部分被物体吸收,部分被反射,其余则透过物体。
如图所示,其中反射存在漫反射和镜反射两种情况。
在物体表面对射线的吸收、反射和透射的过程中,能量平衡关系为:由此可定义吸收率、反射率和透射率:物体吸收率:;物体反射率:;物体透射率。
其中;对于单色吸收率、单色反射率、单色透射率:。
为研究辐射特性可提出以下理想辐射模型:黑体:α=1 ρ=0 τ=0;白体:α=0 ρ=1 τ=0;透明体:α=0 ρ=0 τ=1自然界和工程应用中,完全符合理想要求的黑体、白体和透明体虽然并不存在,但和它们根相象的物体却是有的。
例如,煤炭的吸收比达到0.96,磨光的金子反射比几乎等于0.98,而常温下空气对热射线呈现透明的性质。
但是,在分析实际物体表面的吸收、反射和透过特性的时候,必须非常谨慎地对待波长,尤其要注意不能以肉眼的直观感觉来判断某物体吸收比的高低。
对于τ=1的物体、说明它能允许投射来的辐射能全部透射过去、因此,称为透明体。
这种极限状况在自然界中并不存在,只能有近似的透明体,如双原子气体(氧气、氮气)可视为?=1的透明体;干燥的空气也可以近似视为透休,但当空气中掺有水蒸气和二氧化碳气时,它就不再能作为透明体来处理,因为这两种气体的吸收率不等于零。
有些物体的透射性能与波长有关。
也就是说,它对于某——波长范围的辐射线表现出良好的透射性能,而对另一些波长范围则表现为非透明体性能,这就是物体对波长的选择性。
例如普通玻璃对可见光来说是良好的透明体,但对紫外线和红外线来说就不是透明体。
因此人们在普通玻璃的室内进行日光浴的效果就与室外显著不同。
对大多数的固体和液体来说,热射线都是不能透射的,即τ=o。
这时,α十ρ=1由上式可以看到,对于τ=o的物体,吸收能力越强,它的反射能力就越弱;或者说反射能力越强的非透体,其吸收能力就越弱。
这一知识早巳被人们的日常生活所验证。
例如夏天人们总是喜欢穿白色衣服,这就是利用白色对可见光反射能力强这一特点,便衣服吸收的可见光减少,达到凉爽的目的。
又如在防原子辐射的设施上涂成白色也是这个道理。
但是应该注意,颜色对可见光的特性并不能概括为额色对全部热射线的特性,上面已经提及普通玻璃对可见光是透体而对紫外线和红外线却不是进体。
而白色涤对可见光具有很高的反射串,但对于红外线的反射率却很低;白族和黑漆对红外线的反射率和吸收牢几乎没有什么差别。
可见,对热射线的吸收与反射并不取决于颜色,实际上在很大程度上取决于物体表面的状况、粗糙度等因素。
对于物体P=1的极限情况,说明物体能将投射来的辐射能全部反射掉。
这种物体称为白体。
物体对投射来的射线的反射可分为镜反射和漫反射。
镜反射时射线入射角等于射线的反射角,而漫反射则比较地元规律。
表面粗糙度对射线的反射有决定性的影响。
注意,这里所指的表面扭糙度是相对于辐射线的波长而言的。
当表面不平整度(粗极度)小于投射射线的波长时,即为光滑表面,这时形成镜反射,如高度抛光的金属表面。
一般的:t程材料表面对热射线来说均可视力粗糙表面,所以形成漫反射。
在本课程所涉及的范围内都只限十漫射表面。
对于。
=1的物体,意味着它能全部吸收投射来的各种波长的辐射能,可见它是物体吸收能力最强的一种物体,因此称之为绝对黑体或黑体。
在自然界中并不存在绝对黑体。
人们可以制造出近似的黑体。
例如在高吸收率不透明材料构成的等壁温空腔上开一小扎,就可以把该小孔视为该温度下的黑体。
由于投射到小7L上的射线进入空腔后,经过反复吸收、反射,而最后从小孔反射出去的能量可以忽略。
可以认为能量全部被小孔吸收。
在理解上述基本概念时,应注意以下几个问题:⑴镜反射和漫反射。
一般工程材料均形成漫反射。
⑵物体的颜色。
关键在于是物体本身发射可见光还是物体反射可见光。
⑶理想辐射模型均是对全波长而言的。
三、辐射强度和辐射力所有的固体和液体表面都随时向其上方的整个空间(称为半球空间)发射不同波长的辐射能量。
为了进行辐射换热的工程计算,必须研究物体辐射能量随波长的分布特性,以及在半球空间各个方向亡的分布规律。
一辐射强度1、立体角:是一个空间角度。
定义为:单位为立体弧度Sr其中θ的变化范围是0-900,β的变化范围则是0-3600。
2、辐射强度:是物体给定辐射方向上,物体在与发射方向垂直的方向上的单位投影面积,在单位时间和单位立体角内所发射全波长的能量,符号为I,单位为W/(m2Sr)。
,其中3、单色辐射强度如果辐射强度是指在波长λ附近的单位波长间隔内所发射的能量,称为单色辐射强度,符号为Iλ,单位为W/(m2μm Sr)。
二辐射力1、辐射力:发射物体每单位表面积在单位时间内向半球空间所发射的全波长能量,称为辐射力,符号为E,单位为W/m2。
E与I的关系为:;E与Iλ的关系为:2、单色辐射力:如果辐射力是指在波长λ附近的单位波长间隔内所发射的能量,称为单色辐射力,符号为Eλ,单位为W/(m2μm)。
3、定向辐射力:如果辐射力是指在某规定方向上的单位面积上所发射的能量,称为定向辐射力,符号为Eθ,单位为W/(m2μm)。
第二节热辐射的基本定律重点内容:热辐射的基本定律及实际物体的热辐射特性简化方法一、黑体黑体具有最大的吸收力(α=1),同时亦具有最大的辐射力(ε=1)。
在实际物体中不存在绝对黑体,为此引出人工黑体,如图所示。
具有一个小孔的等温空腔表面,若有外部投射辐射从小孔进入空腔内,必将在其内表面经历无数次的吸收和反射,最后能够从小孔重新选出去的辐射能量必定微乎其微。
于是有理由认为,几乎全部入射能量都被空腔吸收殆尽。
从这个意义上讲,小孔非常接近黑体的性质。
另外,腔内空间的辐射场系由腔内表面的发射和反射叠加而成,是各向同性的,而且必定和从小孔选出的辐射具有相同的性质,也等于腔壁温度所对应的黑体辐射力。
二、普朗克(M.Planck)定律1、表达式,其中C1、C2分别称为普朗克第一常数和第二常数。
该规律描述了黑体单色辐射力随波长及温度的变化规律,如图所示。
2分析⑴在一定温度下,黑体在不同波长范围内辐射能量各不相同。
⑵维恩位移定律:随着温度T增高,最大单色辐射力Ebλ,max所对应的峰值波长λmax逐渐向短波方向移动。
λmaxT=2897.6μK。
⑶黑体T<1400K,辐射大部分能量集中在λ=0.76-10 μ内,从而可以忽略可见光。
常温下,实际物体的辐射主要是红外辐射。
三、斯蒂芬-玻尔兹曼定律Eb=σbT4W/m2;σb=5.67*10-8W/(m2K4)描述了黑体辐射力随表面温度的变化规律。
也可以计算某一波长范围内的辐射力。
其中称为黑体辐射系数。
四、兰贝特(Lambert)余弦定律包括三个方面的内容:1、半球空间上,黑体的辐射强度与方向无关。
即:,而各朝向辐射同性的表面称为漫辐射表面。
2、漫辐射表面定向辐射力与辐射强度间满足:3、漫辐射表面的辐射力是辐射强度的π倍。
该定律描述了黑体及漫辐射表面定向辐射力按空间方向的分布变化规律。
7-3、实际固体何液体的辐射特性黑体是所有物体当中吸收能力最大,同时发射能力也最大的理想化表面,这个特点使它很自然地成了描述实际表面的吸收和发射能力大小的最佳基准。
通常实际表面(固体或液体)的光谱辐射力比同温度的黑体小,而且表现出不像黑体那么有规律。
一般对实际物体表面辐射特性进行一定程度的简化,再用辐射率和吸收率进行修正。
引入辐射率是为了定量描述实际物体在发射辐射方面与黑体的差别,而引入吸收率是为了定量描述实际物体在吸收辐射方面与黑体的差别。
一辐射率(全波长)辐射率;定向辐射率;单色辐射率单色辐射率在图中,是两段线段长度之比;辐射率则是阴影面积(即实际物体辐射力)与实线下的面积(即黑体辐射力)之比;实际物体用灰体近似替代,在图上就意味着,虚线下的面积与阴影面积相同。