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2021.08.01
学习教室

快速抓重点!简单了解热辐射

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快速抓重點! 簡單了解熱輻射

热的传播方式有三种:传导、对流、辐射。其中,热辐射(heat radiation)作用时,是不需透过任何介质传递,就如同电磁波一样将热的能量给传递出去,如同太阳的热能就是像这样穿过空间传递到地球上来了。

热辐射的日常应用:

1.    常用的金属散热器,表面通常会采用黑色的,因为黑色的热辐射效果较好。

2.    不锈钢水壶表面都很光亮,是为了减少热辐射。

3.    油槽为了避免高温,通常会漆成白色,可以减少热辐射,避免油槽过温。

4.    石磨烯,平面方向传导性能佳,且具有良好的热辐射系数,因此常用来做电子散热。

 

当原子内的带电粒子运动时,会产生热,当热能转成电磁辐射时,即称为热辐射,温度高于绝对零度的所有物质都会发出热辐​​射,而热辐射的频率取决于该物体的温度。

所有物体皆以光子形式辐射能量,这些光子的移动方向是没有固定的。当来自一个物体表面的辐射光子到达另一个物体的表面时,他们会有发射、反射、透射等现象。

(1)  发射率 (Emissivity)α:发射率(吸收率),是衡量物体表面以热辐射的形式释放能量相对强弱的能力,通常来说材料颜色越暗表面越粗糙,其发射率就越近似1。

(2)  反射率 (Reflection)ρ:反射率,即为物质表面反射辐射的能力。

(3)透射比(Transmittance)τ:透射比,是以特定波长透射的入射辐射的占比。

因此,一个物质的反射率与发射率及透射比,总合为1。及α+ρ+τ=1。

 

根据斯特凡-波兹曼定律,我们可以知道

黑体表面每单位面积,在每单位时间内,辐射出的总辐射功率

其公式为:M=σT4

1. 辐射发射率:M

2. 物体的辐射系数: ∈

3. 斯特凡-波兹曼常数:σ =5.67 × 10-11 kW/m2 K4 

4. 物体的绝对温度:T

由以上公式可以看出,辐射发射率与物体温度的四次方成正比,所以,当温度越高,辐射发射率就越高,辐射的效果就越好。

 


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作者

高柏研發工程團隊

团队介绍 | 
拥有独立创新研发的专业热流工程师团队,为客户提供前期热模拟规划、机构散热设计谘询,面对不断演进的市场趋势,得以迅速做出反应,不断提供创新的解热方案。

 

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