I125辐射计算

热辐射计算公式

传热学课程自学辅导资料 （热动专业） 二○○八年十月

传热学课程自学进度表 教材：《传热学》教材编者：杨世铭陶文铨出版社：高教出版时间：2006 1

注：期中（第10周左右）将前半部分测验作业寄给班主任，期末面授时将后半部分测验作业直接交给任课教师。总成绩中，作业占15分。 2

传热学课程自学指导书 第一章绪论 一、本章的核心、重点及前后联系 （一）本章的核心 1、导热、对流、辐射的基本概念。 2、传热过程传热量的计算。 （二）本章重点 1、导热、对流、辐射的基本概念。 2、传热过程传热量的计算。 （三）本章前后联系 简要介绍了热量传递的三种基本方式和传热过程 二、本章的基本概念、难点及学习方法指导 （一）本章的基本概念 1、热传导 导热（Heat Conduction）：物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递称为导热。 特点：从宏观的现象看，是因物体直接接触，能量从高温部分传递到低温部分，中间没有明显的物质迁移。 从微观角度分析物体的导热机理： 气体：气体分子不规则运动时相互碰撞的结果。 导电固体：自由电子不规则运动相互碰撞的结果，自由电子的运动对其导热起主导作用。 非导电固体：通过晶格结构振动所产生的弹性波来实现热量传递，即院子、分子在其平衡位置振动。 液体：第一种观点类似于气体，只是复杂些，因液体分子的间距较近，分子间的作用力对碰撞的影响比气体大；第二种观点类似于非导电固体，主要依靠弹性波（晶格的振动，原子、分子在其平衡位置附近的振动产生的）的作用。 热流量：单位时间传递的热量称为热流量，用Ф表示，单位为W。 3

太阳直接辐射计算

太阳直接辐射计算导则 1 围 本标准给出了太阳直接辐射计算的基本原则，不同条件下的计算方法和适用围，以及对计算结果的检验要求。 本标准适用于水平面直接辐射和法向直接辐射的计算。 2 规性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 33698—2017 太阳能资源测量直接辐射 GB/T 34325—2017 太阳能资源数据准确性评判方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 直接辐射 direct radiation 从日面及其周围一小立体角发出的辐射。 [GB/T 31163—2014，定义5.11] 注：一般来说，直接辐射是由视场角约为5°的仪器测定的，而日面本身的视场角仅约为0.5°，因此，它包括日面周围的部分散射辐射，即环日辐射。 3.2 法向直接辐射direct normal radiation 与太线垂直的平面上接收到的直接辐射。 注：从数值上而言，直接辐射与法向直接辐射是相同的；两者的区别在于，直接辐射是从太阳出射的角度而定义，法向直接辐射则是从地表入射的角度而定义。 [GB/T 31163—2014，定义5.12] 3.3 水平面直接辐射direct horizontal radiation 水平面上接收到的直接辐射。 [GB/T 31163—2014，定义5.13] 3.4 散射辐射diffuse radiation；scattering radiation 太阳辐射被空气分子、云和空气中的各种微粒分散成无方向性的、但不改变其单色组成的辐射。 [GB/T 31163—2014，定义5.14] 3.5 [水平面]总辐射global [horizontal] radiation

地暖设计计算

地暖设计计算 地面辐射供暖系统的地面散热量 确定地面所需的散热量时，应根据实际情况将第5.3计算的房间供暖热负荷扣除来自上层地面向下的散热量。当垂直相邻各房间均采用地面辐射供暖时，除顶层以外的各地面辐射供暖房间，向下层的散热量，可视作与来自上层的得热量相互抵消。 与相邻房间的温差大于或等于5℃时，应计算通过隔墙或楼板等的传热量；与相邻房间的温差小于5℃，且通过隔墙和楼板等的传热量大于该房间热负荷的10%时，尚应计算其传热量。 单位地面面积的散热量应按下列公式计算： q = q f + q d (5.4.2-1) qf = 5×10-8[(t pj +273) 4-(t fj+273) 4] (5.4.2-2-1) 或qf=4.98[(tpj+273)4/100-(tn+273)4/100] (5.4.2-2-2) 根据现代住宅暖通空调设计 qd =2.13(t pj - t n) 1.31 （5.4.2.3-1） 式中q --单位地面面积的散热量（W/㎡）； q f--单位地面面积辐射传热量（W/㎡）； q d--单位地面面积对流传热量（W/㎡）； t pj--地表面平均温度（℃）； t f j--室内非加热表面的面积加权平均温度（℃）；

t n --室内计算温度（℃）。 单位地面面积的散热量和向下传热损失，均应通过计算确定。当加热管为PE-X 管或PB管时，单位地面面积散热量及向下传热损失，可按规程附录A确定。 确定地面所需的散热量时，应将本章第5.3节计算的房间热负荷扣除来自上层地面向下 的传热损失。 单位地面面积所需的散热量应按下列公式计算： qx=Q/F （5.4.5） 式中：qx--单位地面面积所需的散热量（W/㎡）； Q--房间所需的地面散热量（W）； F--敷设加热管或发热电缆的地面面积（㎡）。 确定地面散热量时，应校核地表面平均温度，确保其不高于本规程表5.1.2的最高限值；否则应改善建筑热工性能或设置其他辅助供暖设备，减少地面辐射供暖系统负担的热负荷。地表面平均温度宜按下列公式计算： tpj=tn+9.82 ×（qx /100)0.969 （5.4.6） 式中 tpj--地表面平均温度（℃）； tn--室内计算温度（℃）； qx--单位地面面积所需的散热量（W/㎡）。

(整理)辐射剂量试题参考答案

一 填空题（共80题） 1. X 、γ射线照射量曾用单位是伦琴，它等于 2.58×10-4C ·kg -1。（易） 2. 吸收剂量的法定计量单位的名称和符号分别是戈瑞、Gy ，它等于1J/kg 。（易） 3. 3空气比释动能的法定计量单位的名称和符号分别是戈瑞、Gy ，它等于1J/kg 。（易） 4. 辐射防护专用的辐射量是剂量当量，其法定计量单位的名称和符号分别是希沃特、Sv 。（易） 5. 空气比释动能是由不带电粒子在单位质量的某种物质中释放出来的全部带电粒子的初始动能总和，其 法定计量单位的名称和符号分别是戈瑞、Gy 。（易） 6. 剂量当量是在研究的组织中某点处的吸收剂量和品质因子的乘积。（易） 7. γ射线与物质相互作用的主要效应是光电效应、康普顿效应和电子对效应。（易） 8. ICRU 定义的辐射防护实用量是周围剂量当量、定向剂量当量和个人剂量当量。（易） 9. 照射量是光子在质量为dm 的空气中释放出来的全部电子（正电子和负电子）被空气阻止时，在空气 中产生一种符号的离子的总电荷的绝对值dQ 除以dm 。（中） 10. 阻止本领是描写带电粒子在物质中穿行时，单位距离上的能量损失。（中） 11. 形成每对离子平均损失的能量W 是带电粒子的总能量除以该粒子产生的总电荷。（易） 12. 带电粒子与物质相互作用时的总质量阻止本领包括 碰撞组织本领 和 辐射阻止本领 。（中） 13. 辐射场中某点处的周围剂量当量 H*(d) 是相应的扩展齐向场在ICRU 体内、逆向齐向场的半径上深度 d 处产生的剂量当量。（难） 14. 辐射场中某点处的定向剂量当量 H’(d,Ω)是相应的扩展场在ICRU 体内、沿指定的方向Ω的半径上深 度d 处产生的剂量当量。（难） 15. 指示值的相对误差是仪器的指示值相对于被测量约定真值的百分误差。（中） 16. 仪器的相对固有误差是在规定的参考条件下，仪器对指定的参考辐射的指示值的相对误差。（难） 17. 仪器参考点是仪器上的一点，用于将仪器定位于检验点。（中） 18. 检验点是参考辐射中的点，检定时与仪器的参考点重合。（中） 19. 仪器的响应是其仪器的读数值与约定真值的比值。（中） 20. JJG912-96是治疗水平剂量计检定规程。本规程规定的被测量是照射量。（中） 21. 剂量计检定中温度、气压修正因子K TP =)15.273()15.273(0 0T p T p ++。其中T 0是20℃，P 0是101.325kPa ，P 是检定时的气压，T 是检定时的温度。（难） 22. 剂量计的首次检定是对新购置或重大修理后的检定，随后检定是首次检定后的常规检定。（中） 23. 标准剂量计首次检定应进行除长期稳定性外的JJG912-96规定的全部检定项目。（中） 24. 低能X 射线检定参考辐射质是50kV 过滤束。（易） 25. 按JJG912-96规定检定标准剂量计的标准装置是国家基准，检定工作级剂量计的标准装置是标准剂量 计。（中） 26. 中能X 射线和60Co 检定的参考辐射质是220kV 过滤束。（易） 27. 密封式电离室剂量计的检定不需做温度气压修正。（易） 28. 电离室剂量计（照射量计）的电离室若为非密封型的，则使用时需进行气压—温度修正。这种修正是 对空气密度的修正。（难） 29. 过滤X 射线参考辐射包括高空气比释动能率系列、低空气比释动能率系列、宽谱系列和窄谱系列四个 系列。（中） 30. 在参考条件下，如果检验点的空气比释动能率约定真值为? a K ，待校准仪表读数为M ，仪表的响应等 于?a K M ；校准因子等于M K a ? ，这时M 应修正到参考条件。（难） 31. 目前，我国X 射线照射量基准是自由空气电离室，γ射线照射量基准是空腔电离室。（中） 32. 个人剂量应在模体上校准，ISO 规定的模体包括板模、柱模和棒模。（中） 33. 辐射化学产额的定义为ε/)()(X n X G =，其中)(X n 为授予物质平均能量ε而使某一指定实体 X 中 生成 、破坏 或 变化 的物质的平均量。（试题难度：中） 34. 对带电粒子的探测原理是基于带电粒子对探测介质的 激发 和 电离 效应。（试题难度：易） 35. 辐射剂量测量的特点是其与入射粒子的种类、能量、方向以及受照物质的特性有关。（试题难度：难） 36. 1980年，联合国粮农组织（FAO ）、国际原子能机构（IAEA ）和世界卫生组织（WHO ）召开的辐照 食品安全联合专家会议上，建议食品受辐照的平均剂量在 10 kGy 以下时，可以不做毒理检验。（试题难度：易） 37. 剂量标准实验室用于检定/校准剂量仪表所使用的辐射源规范，用于治疗级仪器检定的一般称为 辐射 质 ，用于防护级仪表检定的一般称为 参考辐射 。（试题难度：中） 38. 目前钴源的检定规程为 JJG 591-1989 γ射线辐射源（辐射加工用）检定规程，该规程规定的检定项 目有 源到辐照位置的重复性 、辐射场 空间分布的不均匀度 、 校准点处 吸收剂量率、 产品箱中 剂量分布的不均匀度 及吸收剂量的总平均值，并确定动态照射时的刻度系数等。（试题难度：难） 39. 按剂量率水平可将剂量分为 辐射加工 、 放射治疗 、 辐射防护 和 环境辐射 四个等级。（试题难 度：中） 40. α粒子与物质相互作用的主要形式有 电离 、 激发 和 核反应 ；β粒子与物质相互作用的主要形式 有电离 、 激发 、 散射 和产生次级X 射线等。（试题难度：难）

地暖设计规范(修改版)

《地面辐射供暖技术规程》设计部分摘录一:地面构造 3、1地面构造 3、1、1低温热水地面辐射供暖系统得供、回水温度应由计算确定,供水温度不应大于60℃。民用建筑供水温度宜采用35～50℃,供回水温差不宜大于10℃。 3.1.2地表面平均温度计算值应符合表3、1、2得规定。 3、1、3低温热水地面辐射供暖系统得工作压力,不应大于0、8MPa;当建筑物高度超过50m时,宜竖向分区设置。 3.1.4无论采用何种热源,低温热水地面辐射供暖热媒得温度、流量与资用压差等参数,都应同热源系统相匹配;热源系统应设置相应得控制装置。 3.1.5地面辐射供暖工程施工图设计文件得内容与深度, 应符合下 列要求: 1施工图设计文件应以施工图纸为主,包括图纸目录、设计说明、加热管或发热电缆平面布置图、温控装置布置图及分水器、集 水器、地面构造示意图等内容。 2 设计说明中应详细说明供暖室内外计算温度、热源及热媒参 数、配电方案及电力负荷、加热管或发热电缆技术数据及规格; 标明使用得具体条件如工作温度、工作压力或工作电压以及绝 热材料得导热系数、密度、规格及厚度等; 3 平面图中应绘出加热管或发热电缆得具体布置形式,标明敷设 间距、加热管得管径、计算长度与伸缩缝要求等。 采用发热电缆地面辐射供暖方式时,发热电缆得线功率不宜大于 20W/m。 《地面辐射供暖技术规程》设计部分摘录二:地面构造

3、2地面构造 3.2.1与土壤相邻得地面,必须设绝热层,且绝热层下部必须设置防潮层。直接与室外空气相邻得楼板,必须设绝热层。 3.2.2地面构造由楼板或与土壤相邻得地面、绝热层、加热管、填充层、找平层与面层组成,并应符合下列规定: 1 当工程允许地面按双向散热进行设计时,各楼层间得楼板上部 可不设绝热层。 2 对卫生间、洗衣间、浴室与游泳馆等潮湿房间,在填充层上部 应设置隔离层。 3.2.3面层宜采用热阻小于0、05㎡·K/W得材料。 3.2.4当面层采用带龙骨得架空木地板时,加热管或发热电缆应敷设在木地板与龙骨之间得绝热层上,可不设置豆石混凝土填充层;发热电缆得线功率不宜大于10W/m;绝热层与地板间净空不宜小于 30mm。 3.2.5地面辐射供暖系统绝热层采用聚苯乙烯泡沫塑料板时,其厚度不应小于表3、2、5规定值;采用其它绝热材料时,可根据热阻相当得原则确定厚度。 表3.2.5 聚苯乙烯泡沫塑料板绝热层厚度(mm) 填充层得材料宜采用C15豆石混凝土,豆石粒径宜为5～12mm。加热管得填充层厚度不宜小于50mm,发热电缆得填充层厚度不宜小于35mm。当地面荷载大于20kN/m2时,应会同结构设计人员采取加固措施。 《地面辐射供暖技术规程》设计部分摘录三:热负荷得计算 3、2热负荷得计算 3、2、1地面辐射供暖系统热负荷,应按现行国家标准《采暖通风

如何计算CT有效辐射剂量

如何计算CT有效辐射剂量 在进行完CT检查之后，患者都会得到这样一张辐射剂量的报告表。 在这张表格中，我们可以获得大部分和扫描相关的信息。与辐射剂量相关的参数主要有两个，CTDI vol和DLP。那么哪个是有效辐射剂量，如果不是，患者的有效辐射剂量如何计算呢？ 这里，先说一些背景知识： 由于电离辐射的两大生物学效应：确定性效应（具有较大剂量阈值才会发生，且其严重程度取决于受照剂量大小：如辐射导致的白内障）和随机性效应（不存在发生效应的剂量阈值，但发生几率与受照剂量大小有关：如诱发肿瘤与遗传效应）的存在，辐射剂量增加对人体的危害会相应地增加。一般而言，CT 扫描比普通X 射线检查剂量大，照射剂量的增加导致辐射诱发癌症等随机效应的发生几率增加。 2009 年，位于美国洛杉矶的Cedars－Sinai 医疗中心的一名患者在接受CT 神经灌注扫描后出现头发脱落现象。该医院经过调查发现，自2008 年 2 月开始在18 个月内，共206 名患者在CT 过程中被错误施加高达正常剂量值8 倍的辐射剂量。为了规范CT 检查的行为，美国食品药品管理局（FDA）推荐在CT 检查中评估患者的接受的辐射剂量。中国卫生部于2012 年公布新版《GBZ165－2012 X 射线计算机断层摄影放射防护要求》，首次公布了针对不同人群、不同部位CT 检查的诊断参考水平。新版标准2013 年2 月1 日起实施，旧版标准同时废止。根据《防护要求》，典型成年患者X 射线CT 检查头部、腰椎和腹部的诊断参考水平分别为50mGy、35mGy 和25mGy，0 －1 岁儿童患者胸部和头部诊断参考水平为23mGy 和25mGy，10 岁儿童患者胸部和头部诊断参考水平为26mGy 和28mGy。《防护要求》提出，CT 工作人员应在满足诊断需要的同时，尽可能减少受检者所受照射剂量。在开展CT 检查时，做好非检查部位的防护，严格控制对诊断要求之外部位的扫描。要禁止用成人的辐射剂量评估标准来评估儿童的辐射剂量。CT 剂量指数（CT Dose Index，CTDI）

热辐射实验

1.实验题目：热辐射与红外扫描成像系列实验 2.实验目的 1） 学习热辐射的背景知识及相关定律，理解科学家们创造性的思维方法和相关实验技术。 2） 学习用虚拟仪器研究热辐射基本定律，测量Planck 常数。 3） 了解红外扫描成像的基本原理，掌握扫描成像的实验方法和技术。 4） 培养学生运用热辐射的基本原理和相关技术进行基础研究和应用设计的能力。 3.实验内容 1） 验证热辐射基本定律，用黑体辐射公式测量Planck 常数 2） 研究和测定物体不同表面状态的辐射发射量 3） 研究辐射发射量与距离的关系 4） 红外扫描成像实验研究 5） 红外无损探伤实验研究 6） 红外温度计的设计与材料热性质的研究 7） 运用热辐射基本定律和本实验装置进行自主应用设计性实验 4.实验原理 1. 了解热辐射的基本概念和定律 当物体的温度高于绝对零度时，均有红外光向周围空间辐射出来，红外辐射的物理本质是热辐射。其微观机理是物体内部带电粒子不停的运动导致热辐射效应。热辐射的波长和频率在0.76?100μ之间，与电磁波一样具有反射、透射和吸收等性质。设辐射到物体上的能量为Q ，被物体吸收的能量为Q α，透过物体的能量为Q τ，被反射的能量为Q ρ。 由能量守恒定律可得： Q=Q α+Q τ+Q ρ归一化后可得： +1Q Q Q Q Q Q βαταβτ+=++= （1） 式中α为吸收率，τ为透射率，ρ为反射率。 1.1 基尔霍夫定律 基尔霍夫指出：物体的辐射发射量M 和吸收率α的比值M/α与物体的性质无关，都等同于在同一温度下的绝对黑体的辐射发射量M B ，这就是著名的基尔霍夫定律。

1 212()B M M M f t αα====L （2） 基尔霍夫定律不仅对所有波长的全辐射（或称总辐射）而言是正确的，而且对任意单色波长λ也是正确的。 1.2 绝对黑体 能完全吸收入射辐射，并具有最大辐射率的物体叫做绝对黑体。实验室中人工制作绝对黑体的条件是：1）腔壁近似等温，2）开孔面积<<腔体。 本实验中我们利用红外传感器测量辐射方盒表面的总辐射发射量M 。M 是所有波长的电磁波的光谱辐射发射量的总和，数学表达式为： M M d λλ∞ =∫ （3） 上式被称为斯蒂芬-玻尔兹曼定律。不同的物体，处于不同的温度，辐射发射量都不同，但有一定的规律。 比辐射率ε的定义：物体的辐射发射量与黑体的辐射发射量之比，即 00d =d B B T B M M M M λλλελελ ∞∞??==????∫∫物体辐射发射量黑体辐射发射量 （4） 由基尔霍夫定律可知，辐射发射量M与吸收率α的关系：B M M α= 由能量守恒定律和基尔霍夫定律，即公式（1）和（2）联立求解 1B M M αβτα++=??=? 可得: ()1B M M τρ=?? （5） 由上述知识可知，若我们测出物体的辐射发射量和黑体的辐射发射量，便可求出物体的吸收率，还可以获得物体反射率和透射率的有关信息。 2. 空气中热辐射的传播规律研究 我们知道，许多物理量都与距离 r 的反平方成正比。现代物理学认为，这很大程度上是由空间的几何结构决定的。以天体辐射为例，如果距离 r 的指数比 2 大或者比 2 小，就会影响太阳的辐射场，使地球温度过低或者过高，从而不适合碳基生命形式的存在。那么热源的辐射量与距离的关系是否也遵循这一规律呢？对于球形均值热源和各种不同形状和不同材料构成的热源的辐射量在空气中的衰减规律及其分布是否都遵循反平方定律呢？ 我们首先引进几个概念。辐射功率 P ：单位时间内传递的辐射能 W ，即

太阳能倾斜面上辐射量的计算

倾斜面上辐射量的计算 直接辅射 倾斜面上的直射辐照度可利用下式求出： S（β，α）= Sm·cosθ 式中θ是太阳光线对倾斜面的入射角，可由下式得出： cosθ=cosβSinh+Sinβcoshcos(Ψ-α) 式中β是倾斜面与水平面间的夹角，h是太阳高度角，Ψ是太阳的方位角，α是倾斜面的方位角，方位角从正南算起，向西为正，向东为负。对于水平面来说，由于β=0，所以cosθ=Sinh，因此： S（0，0）= Sm·Sinh 设K S=S（β，α）/S（0，0），将前面的公式代入，则有： K S=cosθ/Sinh=cosβ+Sinβ·cos(Ψ-α) /tanh K S称为换算系数。 有了K S值，根据水平面上的辐射值很容易求出倾斜面的辐射值。对于不同时段的曝辐射量，也是如此。只时求算K S时，Ψ、α、h等值要代入相应时段的平均值。 当计算较长时段内的曝辐射量时，如日总量，使用换算系数也很方便，只是这时的K S值应从实测值中得出，而不能用上述几何关系计算出来。对于实用来说，用月平均日总量的K S值最方便，它比个别日子的K S值对云量和透明状况的依赖性更少。其他影响K S的因子是地点的纬度、倾斜面的朝向和月份等。表13给出了不同纬度三种倾斜角度月平均日总量的K S值。 散射辐射 朝向倾斜面上的散射辐照度，困难要大得多。通常的解决办法是假定辐射是各向同性的，即呈均匀分布。这样，散射辐照度E d↓和反射辐照度E r↑可按下列公式计算。 E d↓（β，α）= E d↓(1+ Cosβ)/2 E r↑（β，α）= E r↑(1- Cosβ)/2 式中E d↓和E r↑是水面上的散射和反射辐照度。 不过，用下式根据水平面上的散射辐照度计算倾斜面上的散射辐照度，要比利用各向同性的假设更准确此。 E d↓（β，α）+ E r↑（β，α）=K(E d+ E r)·E d↓ 换算系数K（E d+E r）是在各种太阳高度角和方位角下，用总辐射表对各种倾斜表面上的散射辐照度和反射辐照度进行实测的结果确定的。表14给出了不同混浊情况下不同的K（E d+E r）值。 总辅射在各向同性的前提下，倾斜面上的总辐射可用下式算出： E g↓（β，α）=Ks·Sm+ E d↓(1+ Cosβ)/2+ E r↑(1- Cosβ)/2 不过，对于大多数用户来说，通过换算系数Kg直接从水平面的总辐射求出E g↓(β，α)更方便，即 E g↓（β，α）=Kg·E g↓ 表15 是国外发表的在一些情况下总辐射月平均日总量的Kg值。

银河系热辐射和非热辐射成分分离原理

银河系热辐射和非热辐射成分分离原理 摘要银河系内射电源的辐射机制主要有两种：热的自由—自由辐射和非热的同步辐射。分别来自于带电粒子的相互作用和相对论电子在磁场中的螺旋运动，与之相对应的强射电源是电离氢区和超新星遗迹，而且银河系的大尺度结构的背景辐射也是来自于同步辐射。将这两种辐射成分进行分离是研究银河系星际介质的重要手段。本文利用多波段的射电连续谱观测数据，建立了一种新的辐射成分分离方法，通过对观测数据每一个像素点对应的银河系辐射的谱指数进行分析，以达到热辐射和非热辐射成分分离的目的，并求出同步辐射成分谱指数在银河系内的分布情况。 关键词射电连续谱；超新星遗迹；电离氢区 0引言 由于在光学波段观测银道面会有消光效应的存在，所以射电波段的观测数据成为了研究银河系结构的主要工具。在射电波段，银河系辐射主要有两种辐射机制：热的轫致辐射（自由—自由辐射）和非热的同步辐射。自由—自由辐射源于带电粒子相互碰撞，同步辐射是由相对论电子在磁场中的螺旋运动产生的。在厘米和分米波段的射电连续谱中，观测到的两种强射电源——超新星遗迹和电离氢区（HII区）的辐射机制分别是同步辐射和自由—自由辐射。将这两种辐射成分分离，对于研究银河系的意义是重大的。利用分离后的结果，可以描述银河系内不同种类电子的分布，可以发现未知的射电源以及新的超新星遗迹和HII区，也可以对已知的超新星遗迹和HII区进行验证。利用超新星遗迹，又可以研究大质量恒星的晚期演化，了解其对星际介质的加热作用、超新星爆发时的构成元素，也可以研究星际介质的磁场结构。结合复合线数据，可以求得HII区的光度，这对确定银河系的哈勃类型有着重要的作用。同时由得到的非热辐射成分的谱指数分布，也可以更准确的对丢失大尺度结构的观测数据，进行大尺度结构辐射的补偿。 分离热辐射和非热辐射成分的方法，前人已经建立了几种模型（如Hinshaw et al. （2007），Marta I. R. Alves et al. （2011），Paladini et al. （2005）），但是这些模型或者存在着很大的不确定度，或者有诸多的局限。本文中，我们将设计一种新的方法，利用多波段的射电连续谱数据，通过对谱指数的分析，来实现热辐射成分和非热辐射成分的分离，并且求得观测数据每一个像素点所对应的非热辐射成分的谱指数。 1 分离方法 1.1数据的选取 现已完成的银河系全天巡天和银道面巡天观测有很多，但是一些早期的数据灵敏度很低，分辨率也非常差，而且没有电子版的数据，这样的数据并不适合做

低温热水地面辐射采暖的设计步骤

低温热水地面辐射采暖的设计步骤 1. 地板采暖系统设计的主要参数 根据地面辐射供暖系统的要求，确定设计主要参数为： 热媒：供水温度不高于60℃，民用建筑可为35-50℃。 供回水温差：不大于10℃。 地暖系统工作压力：一般为0.4MPa,最高不大于0.8MPa。 室内地板表面平均温度计算值： 1)人员经常停留区24℃—26℃ 2)人员短期停留区28℃—30℃ 2. 地板采暖设计步骤 a. 房间热负荷计算 低温热水地面辐射供暖系统的供暖热负荷，应按《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019）的有关规定进行计算。 （1）围护结构的传热耗热量； ①围护结构的基本耗热量：Q1=∑kF△tα ②围护结构的附加耗热量：朝向修正、风力修正和高度修正 （2）冷风渗透耗热量：缝隙法：Q2=0.278 Vρw.C（tn-tw） （3）冷风侵入耗热量：Q3=NQ1.j.m 房间供暖设计热负荷：Q= 1.25（Q1+ Q2+ Q3），1.25为附加系数。 热负荷计算中应注意的问题： 建筑物热负荷根据房屋围护结构的热损失计算得出，在应用于地热系统设计时应注意以下几点： 1)因地热散热盘管埋于地板以下，地面的热损失可不考虑。 2)贴地家具覆盖地板表面，其上部热阻近乎为无穷大，该面积可视为不散热， 3)家具覆盖率的大小，直接影响室内的采暖效果。

b. 地面有效散热量计算 q x＝ Q／F 式中: qx ——单位地面面积所需的散热量（W/㎡）； Q ——房间所需的地面散热量（W）； F ——敷设加热管的地面面积（㎡）。 c. 加热管系统设计 根据有效散热量q x查地板采暖设计表格，确定管径、管间距。确定分、集水器位置，布管。 常见的典型布管方式如下： 旋转形布管方式：通常可以产生均匀的地面温度，并可通过调整管间距来满足局部区域的特殊要求。由于采用旋转形布管时，室内温度分布均匀，所以我们推荐这种方式。 直列形布管方式：通常产生的地面温度一端高一端低。另外以这种方式布管时，室内会产生温差，所以我们只推荐在较小空间内采用。 往复型布管方式：由于房间结构复杂多样，除上述典型布管方式外，往复形布管方式也常被采用。 d. 水力计算或水力校核 系统设计后应进行水力计算，以保证系统的效果。 （1）校核流速 加热管内水的流速应在一定范围内，过快或过慢都会造成地面不热。因此要校核管内流速。先根据地面热负荷计算出管流量，再根据水力计算表查出流速，流速v在0.3～1.2m/s之间为合理。 流量按下式计算：G=0.86Q/△t 式中： Q——某一回路负担的房间热负荷； △t——供回水温差，应≤10℃。 （2）校核加热管的压力损失△P（Pa），每套分、集水器环路（自分水器总进水管阀门起，至集水器总出水管阀门为止）的总压力损失（不包括热量表和恒温阀的局部阻力），不宜超过30kPa。

辐射换热的计算

电磁波波长从几万分之一米到数千米

τ ρQ Q ++1 //=+Q Q Q Q τρ

单位面积辐射体在单位时间内向半球空间发射的波长为λ(+dλ区间)的能量。 黑体辐射的理论是建立在如下几个基本定律基础上的，即： 学理论得出） 1884热力学理论）

式中 Eb λ-- 光谱辐射力,W/m3 ； λ -- 波长,m ； T -- 黑体热力学温度,K ； e -- 自然对数的底； c1 --- 第一辐射常量, 3.742×10-16 W ·m2； c2 --- 第二辐射常量, 1.438× 10-2m ·K 。 Planck 认为黑体以hv 为能量单位，不断发射和吸收频率为 v 的辐射， hv 称为能量子 2. 维恩位移定律 由Planck 定律知 E λ=f(λ,T )如图， E λ有最大值； 随着T max 向左移动 1893热力学理论得出，由Plank ’s Law 求导，并令 )(01c const c 512=??? ???-==-T T b e d d d dE λλλλλ 光谱辐射力曲线下的面积是该温度下黑体 的辐射力 例题8-1 试分别计算温度为2000K 和5800K 的黑体的最大单色辐射力所对应的波长。 解： 应用Wien 位移定律 T=2000K 时 max=2.910-3/2000=1.45 m T=5800K 时 max=2.910-3/5800=0.50 m 常见物体最大辐射力对应的波长在红外线区 太阳辐射最大辐射力对应的波长在可见光区 如不是黑体，则不完全遵守这个定律，但其变化方向是相同的，例如金属（钢锭）： 当T<500oC 时，没有可见光，颜色不变；T 增大，其颜色分别为暗红、鲜红、桔黄和白色。（P365） 3. 斯忒藩-玻耳兹曼定律 1879年Stefan 实验，1884年 Boltzman 热力学理论将Plank ’s Law 积分即得： 2 40 m /W T d E E b b σλλ==?∞ 为黑体辐射常数，其值为5.67 10-8W/( m2·K4)。为计算高温辐射的方便，可 改写为： 2 4 0W/m 100C ? ?? ??=T E b s J 10626.634??=-h

太阳能辐射计算公式

一、中国太阳能直接辐射的计算方法 ()1bS a Q S +='（1） () 211111S c S b a Q S ++='（2）⊙ ()n c S b a Q S 2122++='（3） S ′为直接辐射平均月（年）总量；Q 为计算直接辐射的起始数据，可采用天文总辐射S 0，理想大气总辐射，Q i ,晴天总辐射Q 0来表示。a ，b ，a 1，b 1，c 1，a 2，b 2，c 2为系数。n 为云量。S 1为日照百分率。 相关系数的计算公式： ()() ()() ()()∑∑∑∑∑∑∑∑∑=========?? ? ??-?? ? ??--= ----= n i n i i i n i n i i i n i n i n i i i i i n i i i n i i i y y n x x n y x y x n y y x x y y x x r 12 12 12 121 1 1 1 2 21 考虑到大气透明度，则有 ()()n c S b a P P P Q n c S b a P P P Q S i m i 2122cos cos sin sin 1 2122++=++='+海 年海 年δ ?δ?（4） 其中m 为大气质量： δ ?δ?cos cos sin sin 1 sinh 1+== Θm 其中，φ为测站的纬度；δ为赤纬角，取每月15日的赤纬值作为月平均值；时角ω统一取中午12时，则ω=0，cosω=1；年P 为测站的年平均气压，P 海为海平面气压，P 海=1013.25mp ，海年P P 为对大气质量进行的高度订正。 对于a 2的计算： 当测站的海拔H≥3000m 时，a 2=0.456； 当H≤3000m 是，若年平均绝对湿度E ≤10.0mb ，则 F a ?-=00284.0688.02 否则F a ?-=01826.07023.02，其中F 为测站沙尘暴日数与浮尘日数之和。 对于（4）式中，系数之间的关系式为 { 011.1039.02222=+-=+b a c a

热辐射的研究

热辐射的研究 热辐射是19世纪发展起来的一门新学科，它的研究得到了热力学和光 谱学的支持，同时用到了电磁学和光学的新兴技术，因此发展很快。到19世纪末，这个领域已经达到这样的高峰，以致于量子论这个婴儿注定要从这里诞生。 热辐射实际上就是红外辐射。1800年，赫谢尔（W.Herschel）在观察太阳光谱的热效应时首先发现了红外辐射，并且证明红外辐射也遵守折射定律和反射定律，只是比可见光更易于被空气和其他介质吸收。1821年，塞贝克（T.J. Seebeck）发现温差电现象并用之于测量温度。1830年，诺比利（L. Nobili）发明了热辐射测量仪。他用温差电堆接收包括红外辐射在内的热辐射能量，再用不同材料置于其间，比较它们的折射和吸收作用。他发现岩盐对热辐射几乎是完全透明的，后来就用岩盐一类的材料做成了各种适用于热辐射的“光学”器件。 与此同时，别的国家也有人对热辐射进行研究。例如：德国的夫琅和费在观测太阳光谱的同时也对光谱的能量分布作了定性观测；英国的丁铎尔（J. Tyndall）、美国的克罗瓦（A.P.P. Crova）等人都测量了热辐射的能量分布曲线。 其实，热辐射的能量分布问题很早就在人们的生活和生产中有所触及。例如：炉温的高低可以根据炉火的颜色判断；明亮得发青的灼热物体比暗红的温度高；在冶炼金属中，人们往往根据观察凭经验判断火候。因此，很早就对热辐射的能量分布问题发生了兴趣。 美国人兰利（https://www.wendangku.net/doc/ee9105246.html,ngley）对热辐射做过很多工作。1881年，他发明了热辐射计，可以很灵敏地测量辐射能量。图19.13就是兰利的热辐射计。他用四个铂电阻丝组成电桥，从检流计测出电阻的温度变化。为了测量热辐射的能量分布，他设计了很精巧的实验装置，用岩盐作成棱镜和透镜，仿照分光计的原理，把不同波长的热辐射投射到热辐射计中，测出能量随波长变化的曲线，从曲线可以明显地看到最大能量值随温度增高向短波方向转移的趋势（图19.14）。1886年，他用罗兰凹面光栅作色散元件，测到了相当精确的热辐射能量分布曲线。 兰利的工作大大激励了同时代的物理学家从事热辐射的研究。随后，普林舍姆（E. Pringsheim）改进了热辐射计；波伊斯（C. V. Boys）创制了微量辐射计；帕邢（F. Paschen）又将微量辐射计的灵敏度提高了多倍。这些设备为热辐射的实验研究提供了极为有力的武器。 与此同时，理论物理学家也对热辐射展开了广泛研究。1859年，基尔霍夫证明热辐射的发射本领和吸收本领的比值与辐射物体的性质无关，并提出了黑体

地面辐射供暖设计计算1ll

第四章 地面辐射供暖设计计算计算 4.1 地面辐射供暖的热负荷计算 4.1.1供暖面积划分铺设区块 由于利用低温热水辐射采暖的铺设管长不能超过120m ，在本工程设计中一般采用每100m 长加热管铺设，根据《暖通规范》中的铺设管间距要求，一般铺设面积约为25～302m ，为了方便工程概算取平均值252m 。计算公式如下: 25 A n = （4-1） 式中 A ——供暖房间面积； n ——划分区块数； 25——100m 地埋管铺设的平均面积。 4.1.2全面地面辐射供暖房间的热负荷计算Q （W ）。计算公式 '95.0Q Q q = （4-2） 式中 'Q ——全面地面热水辐射供暖房间的计算热负荷； q Q ——对流供暖房间的计算热负荷。 4.1.3 房间局部区域地面供暖的设计热负荷计算Q （W ）。计算公式 q j Q Q θ= （4-3） 式中 θ——局部区域地面供暖的热负荷计算系数； j Q ——房间局部区域地面供暖的设计热负荷。 表 4-1 局部区域地面供暖的热负荷计算系数 4.2 地面加热管敷设间距、管长、地面表面平均温度确定。 4.2.1计算地面单位面积所需有效散热量)W (x q 。计算公式 )/(x F Q q ?=α （4-5） 式中 x q ——单位地面面积所需的有效散热量)m /W (2； Q ——供暖房间的计算热负荷（W ）； α——考虑地面覆盖物遮挡的有效面积系数（％）。 F ——敷设加热管的地面面积（2m ）。

表 4-2 地面覆盖物遮挡的有效面积系数α值（％） 注：面积小的房间遮挡系数去大值；面积居中时，采用插入法。 表 4-3 各采暖房间单位面积所需有效散热量)W (x q

辐射剂量学作业课后习题参考答案

第一章 1.给出 N 、R 、φ、ψ和 r 的微分谱分布和积分普分布的定义，并写出用 βE 表示这些辐射量的 表达式。 解： N 、 R 、 φ、 ψ和 r 均存在着按粒子能量分布，如果用 Q 代表这些辐射量，用 E 代表粒子 能量 (不包括静止能 )，则 Q(E)是 Q 的积分分布， 它是能量为 0—E 的粒子对 Q 的贡献， QE 是 Q 的微分分布，它是能量在 E 附近单位能量间隔内粒子对 Q 的贡献，用 P E 表示以上辐射量。 E P E d dE ψ= E EP E d dE R= N= E t EP E dtd dEd r= E EP E dE E t p E dtd dEd 2.判断下表所列各辐射量与时间 t 、空间位置 γ、辐射粒子能量 E 和粒子运动方向 之间是否 存在着函数关系，存在函数关系者在表中相应位置处划 “”，不存在则划 “”号。 解：如下表所示 N R Φ ΦE Φ (E) Ψ ΨE Ψ (E) φ φE ψE ψE P P E P(E) r r E t ××××× ×××√√√√√√√×√ r √√√√√ √ √√ √ √√√ √ √√ √ √ E ×××√√×√√ × √√√ × √√ √ √ Ω × × × × × × × × × × × × √ √ √ × √ 3.一个 60 0 点源的活度为 3.7 ×107 ，能量为 1.17Mev 和 1.13Mev 的 γ射线产额均为 100%。 C Bq 求在离点源 1m 和 10m 处 γ光子的注量率和能量注量率，以及在这些位置持续 10min 照射的 γ光子注量和能量注量。 解：先求在离点源 1m 处 γ光子注量和能量注量率 A 100 % 3 .7 7 100 % 10 5. 892 6 2 1 1 4 2 4 3.14 2 10 m .s r 1 A(E 1 E 2 ) 100 % 1 4 2 r 3 .7 7 (1.17 1 .602 13 100 % 1.33 1 .602 13 10 10 10100 %) 4 2 3.14 1 1. 108 10 20 2 w .m 在离点源 10m 处 γ光子注量和能量注量率 7 2 A 100% 307 10 100 % 5 .892 10 4 m 2 .s 1 4 r 2 4 10 2

X射线剂量的计算

第二节 X 射线剂量的计算 X 射线是与γ射线兴致相同、具有强穿透力的一种电磁辐射。自1895年伦琴发现X 射线以来，便广泛应用与医疗、工业、农业及科学研究各方面。实际接触X 射线的社会成员很广，故X 射线照射是构成广大居民剂量的主要来源之一。 在本节中，介绍X 射线的产生。X 射线机的基本原理及剂量计算。 一．X 射线的产生及X 射线机的基本原理 产生X 射线的机理有两种，一种是韧致辐射，另一种是特征X 辐射，如图4-8所示。在此两种发射的X 射线中，以韧致辐射为主，因此，X 射线谱是连续谱。 实际应用的X 射线机，主要有高压电源和X 射线管组成，如图4-9所示。 X 射线管主要由蜜蜂在真空玻璃壳内的阴极、阳极和聚焦器组成。 阴极又称为电子源，它是用无私构成的阴极灯丝。灯丝由灯丝电源供电，是指加热到2000℃以上发射电子。灯丝电流越大，温度越高，发射的电子数愈多。我们称从X 射管阴极上射在钨靶上的电子形成的电流为管电流。 阳极由铜或钼的金属块嵌上小块钨构成。被加速的电子打在钨靶上，产生X 射线和大量的热，热量由铜或钼制的阳极导出。聚焦器产生合适的电场，由电子源发射出的电子束被聚焦后，刚好打在钨靶上，以提高X 射线的输出额。焦点愈小，X 射线源俞细小，产生的象俞清楚。 高压电源连续可调。高压加载应急和阳极之间，使两极见形成一个电场，用来加速应急发射的电子。电压俞高，电子获得的能量俞大，产生的X 射线的能量也俞高。我们称加在X 射线管上的这种高压为管电压，常以千电子伏为单位。发射X 射线的最高能量等于管电压值。例如一台250千伏的X 射线机，被加速电子的最大能量等于250千电子伏，所发射X 射线的最高能量也等于250千电子伏。 二．X 射线剂量的计算 在计算γ射线剂量时需要知道源的活度，在计算X 射线剂量时，同样也应该知道X 射线机的输出额。输出额与X 射线机的类型、靶材料、管电流、管电压、管压波形、过滤片的种类及其厚度有关。当这些因素确定后，就能知道离靶某以距离的X 射线机的输出额0. X ，单位为伦/毫安.分。为了便于计算，图4-10到图4-13示出了X 射线束轴上的输出额0.X ，只要知道实际受照射点离靶的居里R 、管电压、管电流、过滤片种类、厚度以及受照射时间，就能用下式计算所受的吸收剂量：戈2 00.f ??? ??=R R It X D ， 式中， f--伦琴换算成戈的系数（戈/伦），见表2-4； 0. X --离靶为R 0出的X 射线输出额（伦/毫安.分）； J--管电流（毫安）； t--受照时间（分）； R 0--在图上查出X 输出额X 0时，离靶的距离（厘米）； R---实际受照点离靶的距离（厘米）。 计算时，需注意管压波形，半波X 射线机的输出额为恒电位值的一半。 例题 对一病人进行X 光摄片，若X 射线机的钨靶离病人距离为75厘米，摄片曝光时间为0.6秒，已知管电压为70千伏（恒电位），管电流为45毫安，铝过滤片厚为1毫米，试估算病人正

人体辐射换热的计算.

人 体 辐 射 换 热 的 计 算 方 法 The Calculation Method Of Radiative Heat Loss From Human Body 同济大学楼宇设备工程与管理系 叶海 摘要：本文简要介绍了两种情况下人体辐射换热的计算方法，即人体与室内整体环境间的辐射换热、人体与单一壁面间的辐射换热。作者力求避免繁复的理论推导，而仅仅就研究结果，研究方法作了归纳与总结，列出了一些计算参数的取值范围，可供工程技术人员在计算时参考。 在热舒适的研究中，我们经常要计算人体与室内环境间的热交换，进而对人体的热感觉进行预测。人体与环境之间主要通过对流和辐射方式换热，导热基本上可以忽略不计。在普通的室内气候条件下，人体外表温度高于环境平均辐射温度，而室内风速一般较小，因此辐射散热量可占总散热量的50%左右，对流散热为30%左右，其余为蒸发散热。 一、人体与室内环境间的辐射换热 人体与室内环境间的辐射换热量Q R 可按空腔与内包壁面间的换热计算，即 W )11(1 )(44-+-=S S eff p mrt surf eff R A A T T A Q εεσ (1) 式中，eff A ——人体的有效辐射面积，m 2； 428K W/m 1067.5??=-σ，黑体的辐射常数。 surf T ——人体外表的平均温度，K ； mrt T ——环境的平均辐射温度，K ； P ε ——人体外表的平均发射率，无因次； S A ——包围人体的室内总面积，m 2； S ε ——环境的平均发射率，无因次； 式(1)中，由于人体面积远小于环境面积，且一般室内材料的发射率接近于1，故分母的第二项可略去不计。在热舒适研究中，对人体的产热（即代谢率）和散热计算一般取单位皮肤面积，于是得到 244W/m )(mrt surf eff cl P r T T f f Q -=σε (2) 式中，cl f ——称为服装面积系数，无因次；后面将作进一步介绍。 eff f ——人体的有效辐射面积系数，无因次；后面将作进一步介绍。 式(2)虽然给出了人体辐射换热计算的具体形式，但令人遗憾的是，式中右边的各项大多难以从理论上确定，一般依赖于经验公式来解决。两个系数的意义在于，着装增大了人体的外表面积，而人体的外表之间存在着相互辐射。至于平均辐射温度，它是假想室内环境在均一的温度下与人体进行换热。以下将对其中各项进行详细讨论。 1-1 人体外表的平均发射率 发射率有时也称为黑度、黑率或辐射系数，它表明物体表面与黑体相比辐射能量的效率。根据基尔霍夫定律，“漫-灰表面”在温度平衡时，可以认为发射率与吸收率相等，但在工程计