已知：两块尺寸为1m×1m的平行平板1、2，被置于温度为20℃的大房间中，两...

问答题 已知：两块尺寸为1m×1m的平行平板1、2，被置于温度为20℃的大房间中，两板间相距1m，发射率分别为0.4及0.6，温度分别维持在500℃与350℃。不考虑两板背面的换热。今在两板的中间位置上插入一块发射率为0.05、尺寸为1m×1m的薄平板3，且没有采取任何措施来维持板3的温度。
求：用网络法确定，稳态时平板1、2各自的净辐射换热量及板3的温度。

参考答案：

设板3的两个表面分别为3L及3R，房间表面为4，则这一换热系统的辐射网络图如下图所示：

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1.问答题已知：在两块平行放置的相距很近的大平板1与2中，插入一块很薄且两个表面发射率不等的第三块平板，t₁＝300，t₂＝100，ε₁＝0.5，ε₂＝0.8。当板3的A面朝向表面1时，板3的稳态温度为176.4℃，当板3的B面朝向表面1时，板3的稳态温度为255.5℃。求：表面A、B各自的发射率。

参考答案：

2.问答题 已知：如图所示为一传送带式的烘箱，辐射加热表面与传送带上被加热工件间的距离H＝0.35m，加热段长3.5m，在垂直于纸面方向上宽1m，传送带两侧面及前、后两端面A、B均可以视为是绝热的，其余已知条件如图示。
求：（1）辐射加热面所需的功率；（2）讨论去掉前后端面对于热损失及工件表面温度场均匀性的影响。

参考答案：

3.问答题 已知：如图为一肋片散热结构，排数很多。垂直于纸面方向上视为无限长。肋根温度为330K，肋片相当薄，ε＝0.83，且材料的导热系数很大，环境0K。求：肋片单位面积上的净辐射换热量。

参考答案：

如图示，这是两个表面系统的辐射换热问题。

4.问答题已知：一内腔为0.2m×0.2m×0.2m的正方形炉子。室温27℃，炉底电加热，底面温度恒定为427℃，ε＝0.8，炉子顶部开口，空腔四周及炉子底面以下均敷设绝热材料。不计对流换热。求：所需电功率。

参考答案：

这一问题的等效网络图如下图：

5.问答题 已知：（1）两个同心圆筒壁的温度分别为-196℃及30℃，直径分别为10cm及15cm，表面发射率均为0.8。（2）在其间同心地置入一遮热罩，直径为12.5cm，两表面的发射率均为0.05。求：
（1）单位长度圆筒体上的辐射换热量。
（2）画出此时辐射换热的网络图，并计算套筒壁间的辐射换热量。

参考答案：

6.问答题 已知：如图，T₁＝1000K，T₂＝500K，发射率分别为ε₁＝0.6，ε₂＝0.8，该两表面位于一绝热的房间内。
求：该两表面间的净辐射换热量。

参考答案：

网络图如下图，这是三表面辐射换热系统。

7.问答题 设有如图所示的几何体，半球表面是绝热的，底面被一直径（D＝0.2m）分为1、2两部分。表面1为灰体，T₁=550K,ε₁=0.35；表面2为黑体，T₂=330。试计算表面1的净辐射损失及表面3的温度。

参考答案：

网络图如下:

1，2表面间的辐射换热量是由于绝热表面3的存在而引起的。

8.问答题已知：一空间飞行器散热表面的最高允许温度为2500K，发射率为ε＝0.8，环境为0K。求：所允许的最大散热功率。

参考答案：

9.问答题 已知：一厚200mm的炉墙上有一直径为200mm的孔，孔的圆柱形表面绝热，炉内温度为1400℃，室温为30℃。
求：当孔的盖板被移去时，室内物体所得到的净辐射热量。

参考答案：

10.问答题已知：一水平放置的正方形太阳能集热器，边长为1.1m，吸热表面直接暴露于空气中，其发射率ε＝0.2，其上无夹层，对太阳能的吸收比α_s＝0.9，当太阳的投入辐射G＝800W/m²时，测得集热器吸热表面的温度为90℃，此时环境温度为30℃，天空可视为23K的黑体。集热器效率定义为集热器所吸收的太阳辐射能与太阳投入辐射之比。求：此集热器的效率。

参考答案：