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高低温试验箱传热原理之热辐射

时间:2013-5-14 8:03:19
 
    当讨论试验散热试验样品用的高低温试验箱条件时,不能忽视辐射传热,在试验样品和试验箱箱壁是热黑的情况下(辐射系数约为1),从试验样品到试验箱壁的传热,约有一半是以热辐射方式传递的,如果散热试验样品在箱壁为热白的或箱壁为热黑的高低温试验箱内经受某温度试验时,试验样品的表面温度将会显著地不同,所以,若想得到可重现的试验结果,有关规范宜对试验箱箱壁的辐射系数和温度应加以限定。
    在试验样品和箱壁之间,若有其他试验样品、加热或冷却组件、安装架等遮挡时,则试验样品和箱壁之间的热辐射将受到影响,试验箱壁的热颜色和温度将不符合要求,试验样品上某特定点所能“看到”箱壁部分的百分数确定改点的视角因数,试验样品每一点的“视角因数”都不宜受某些不符合对箱壁热颜色和温度要求的装置所干扰。
    理想“自由空气”条件下,试验样品向周围空气传输出来的热完全为周围空气所吸收,这是由于自由对流和辐射交换的热完全被吸收而出现的,通常大多数装置(包括设备和组件)是在十分近似热黑而不是热白的环境中运行的,将高低温试验箱内壁做成近似于热黑要比做成为热白的容易些,因为大多数涂料和(未抛光)的材料是更接近热黑的而不是热白的,同时,由于材料随时间的老化效应,要长时间地保持箱内为热白的特别困难。
    如果箱壁温度变化是在所规定试验温度3%之内,且箱壁的辐射系数是在0.7-1.0之间变化,则试验样品表面温度的变化通常小于3K,因数辐射换热是与试验样品表面温度四次方和箱壁温度四次方之差成正比,低温时的辐射传热与高温时比较不那么显著,故在低温试验时对箱壁颜色和温度的要求也就并不怎么严格。
    通过热辐射进行的热交换主要取决于试验箱壁的温度,这种依赖关系就是为什么当试验样品表面温度和周围空气温度之间的差值很大时,不按照标准规程对试验样品温度进行修正就不能用强迫空气循环来进行试验的主要原因。
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