実表面からの輻射放出

実表面の場合は、黒体とその周囲の媒体間の輻射による正味熱交換率に関するステファン ボルツマンの法則を修正する必要があります。黒体以外の表面の場合は、スペクトルの輻射強度はプランク分布に従わずに、輻射は放出された方向に分布します。

黒体以外のために修正したステファン ボルツマンの法則は次の式で与えられます。

Q輻射 = ε σ A ( Ts 4 - Ta 4 )

ここで、e は輻射している表面の輻射率で、同じ温度における黒体の放射強度に対する表面の放射強度の割合として定義されます。材料には、0 と 1.0 の間の輻射率が割り当てられます。黒体の放射率は 1.0 で、完全な反射体の放射率は 0 になります。

輻射率は、表面温度と表面仕上げに依存する材料特性の一つです。下の表は、材料ごとの輻射率を示しています。

金属 温度(ºC) 放射率

アルミニウム

研磨

粗面

酸化

50 - 500

20 - 50

200

0.04 - 0.06

0.06 - 0.07

0.11

Brass(黄銅)

研磨

ロールド シート

酸化なし

酸化

200

20

25

200

0.03

0.06

0.035

0.61

青銅

研磨

50

0.1

炭酸ガス

フィラメント

グラファイト

酸化なし

1000 - 1400

0 - 3600

100

0.53

0.7 - 0.8

0.81

Copper

カロライズ処理

市販

研磨

酸化なし

酸化

100

20

50 - 100

100

50

0.26

0.07

0.02

0.02

0.6 - 0.7

ガラス

 

20 - 100

0.94 - 0.91

鉄(鋳造)

錆び

酸化

酸化なし

25

200

100

0.65

0.64

0.21

酸化

酸化なし

200

200

0.96

0.63

ニッケル

研磨

酸化

酸化なし

200 = 400

200

25

0.05 - 0.1

0.37

0.045

プラチナ

研磨

酸化なし

200 - 600

25

0.05 - 0.1

0.037

磁器

 

20

0.92

水晶

 

----

0.92

ゴム

堅い

ソフト

20

20

0.95

0.86

シリコン

 

----

0.92

Silver(銀)

研磨

酸化なし

20 - 600

100

0.02 - 0.03

0.02

Steel

粗面

研磨

酸化

酸化なし

合金

50

750 - 1050

200 - 600

100

500

0.95 - 0.98

052 - 0.56

0.8

0.08

0.35

Zinc

酸化

酸化なし

200 - 300

300

0.04 - 0.05

0.05