辐射换热量

由发射率 ε、面积 A 与两表面温度 T₁/T₂(K) 按斯特藩-玻尔兹曼定律计算辐射热流量 Q。

输入参数

计算公式

Q = ε·σ·A·(T₁⁴−T₂⁴),σ=5.67e-8
辐射与温度四次方相关,高温下占主导。
辐射 Q = ε·σ·A·T⁴
辐射换热量 示意图

基础知识

由发射率 ε、面积 A 与两表面温度 T₁/T₂(K) 按斯特藩-玻尔兹曼定律计算辐射热流量 Q。

本工具依据以下公式计算 辐射换热量:Q = ε·σ·A·(T₁⁴−T₂⁴),σ=5.67e-8

历史沿革

流体力学与传热学在 18–19 世纪随蒸汽机与热力学发展而建立。

工程应用

用于管路、换热与液压系统的参数估算。

术语表

发射率 ε输入参数
面积 A输入参数
高温 T₁输入参数
辐射热流量 Q输出结果

使用方法

  1. 在「输入参数」区填写 发射率 ε、面积 A、高温 T₁、低温 T₂(注意输入框标注的单位)。
  2. 点击「计算」按钮,工具依据上方公式进行运算。
  3. 在结果区查看 辐射热流量 Q。

公式解读 · 例题 · 知识点

公式解读

核心计算关系:Q = ε·σ·A·(T₁⁴−T₂⁴),σ=5.67e-8

输入变量:

  • 发射率 ε eps
  • 面积 A A — m²
  • 高温 T₁ T1 — K
  • 低温 T₂ T2 — K

输出结果:

  • 辐射热流量 Q Q — W

假设/适用:流体公式默认连续、不可压、稳态流动,高速/可压流需修正。

例题

根据公式 Q = ε·σ·A·(T₁⁴−T₂⁴),σ=5.67e-8,取 发射率 ε = 0.9;面积 A = 1 m²;高温 T₁ = 500 K;低温 T₂ = 300 K。

代入计算得:辐射热流量 Q = 2,776 W。

知识点

  • 流体公式默认连续、不可压、稳态流动,高速/可压流需修正。
  • 雷诺数 Re 决定层流/湍流,摩阻系数 f 与流态和壁面粗糙度相关。
  • 能量方程须计入高程、压力与速度水头,注意单位统一为长度量纲。

参数说明

输入参数 Inputs

参数 Parameter符号 Symbol单位 Unit默认 Default
发射率 εeps0.9
面积 A (m²)A1
高温 T₁ (K)T1K500
低温 T₂ (K)T2K300

输出结果 Outputs

结果 Result符号 Symbol单位 Unit
辐射热流量 QQW

应用场景

  • 管路流量与压降估算
  • 液压缸输出力与速度设计
  • 流量计选型与标定

常见问题

这个工具使用什么公式?
本工具依据 ISO / AGMA / ASME 等标准公式 进行计算:Q = ε·σ·A·(T₁⁴−T₂⁴),σ=5.67e-8
计算结果有多精确?
结果与输入精度一致,基于国际单位制(SI)与通用工程近似;关键工况建议结合安全系数复核。
常用于哪些场景?
管路流量与压降估算