科技名词

辐射换热

radiation heat transfer

定义：互不接触且温度不同的物体或介质之间通过电磁波进行的换热。

学科：电力_总论

相关名词：热能 热辐射 辐射能 电磁波

【延伸阅读】

自然界中的物体在相互不接触的情况下也能不停地向外界辐射热能，在同一时间中也在不断地吸收其他物体发出的热辐射，这种发射和吸收热辐射的过程称为辐射换热。辐射换热与热传导、热对流不同，它不需要通过接触物质来传递能量，而是直接通过电磁波进行。辐射换热不需要中间介质，在真空中两个表面间的辐射换热效率最高，传播距离远。辐射时热能转换为辐射能，在吸收时辐射能转换为热能。太阳与地球之间的换热就是辐射换热，太阳发出的热辐射能够穿过太空，包括可见光、紫外线和红外线等不同波长的电磁波，一部分电磁波被地球吸收，一部分被反射回太空。地球吸收的辐射能转化为热量，使地球表面和大气层升温。

辐射换热的效果受到多种因素的影响，主要包括：

1.物体的表面性质：如表面粗糙度、抛光程度、材料纯度等，这些因素会影响物体的辐射吸收和发射能力。多种影响因素的存在，导致辐射换热的数学模型复杂，求解困难。不同的物体，即使在相同温度的环境下，其辐射热能的能力也是不同的。生锈的铜比抛光后的铜可见光吸收率和红外辐射率都要高；本色阳极氧化的铝比抛光后的铝可见光吸收率和红外辐射率都要高；钝化后的不锈钢比抛光后的不锈钢可见光吸收率高，但红外辐射率低。

2.辐射波长：不同波长的热辐射具有不同的穿透能力和能量分布特点，因此会影响辐射换热的效率。

3.环境条件：如温度梯度、介质性质等，这些条件会影响辐射热的传播和分布。物体温度越高，其辐射出的热辐射能量越强。

4.角系数：角系数由物体的形状及位置决定，它影响有效辐射面积，进而影响辐射换热的效果。

随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展，辐射换热技术也在不断发展和完善。未来，辐射换热技术有望在更多领域得到应用，并与其他传热方式结合，形成更加高效、节能的传热系统。

（延伸阅读作者：广东科技学院机电工程学院 黄志维）