传热基本知识ppt课件.ppt

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1、第二章传热学基本知识传热基本方式导热对流辐射围护结构的传热过程平壁的稳定传热平壁的周期性传热建筑材料的热工特性轻质成型材料空气间层反射绝热材料第一节传热基本方式1、导热机理导热是物体不同温度的各部分直接接触而发生的热传递现象。导热可产生于液体、气体和固体中。单纯的导热仅能在密实固体中发生。它是由于温度不同的质点（分子、原子或自由电子）热运动而传送热量，只要物体内有温差就会有导热产生。导热第一节传热基本方式导热在建筑工程中，通常将固体材料组成的壁体内部的传热看成是导热。导热基本方程式：2、导热系数（W/(m·K)）物理意义——反映

2、了壁体材料的导热能力，在数值上等于：当材料层单位厚度（1m）的温度差为1K时，在1h内通过1m2表面积的热量。绝大多数建筑材料的导热系数介于0.023~3.49W/(m·K)之间。通常把导热系数小于0.3W/(m·K)的材料称为绝热材料导热系数是评定材料导热性能的重要指标：导热系数越小，说明材料越不易导热。第一节传热基本方式导热导热系数影响因素1）材质的影响。如：矿棉、泡沫塑料<砖、钢筋混凝土<钢材、铝2）材料干密度的影响。干密度越大，导热系数越大。对特殊材料来说：存在一个最佳干密度值，使导热系数最小。3）材料含湿量的影响含湿量

3、越大，导热系数越大。第一节传热基本方式导热混凝土干密度与导热系数的关系玻璃棉干密度与导热系数的关系砖砌体导热系数与重量湿度的关系导热系数测量第一节传热基本方式对流1、对流机理对流是由于温度不同的各部分流体之间发生相对运动、互相掺合而传递热能。对流通常只发生在流体之中或者固体表面和与其紧邻的运动流体之间。2、对流换热系数αc（W/m2•k）物理意义：当壁体温度与主体空气温度相差1K时，单位时间内1m2表面积上发生的对流换热量。影响因素：温差热流方向气流速度物体表面状况第一节传热基本方式对流3、自然对流与受迫对流（1）自然对流换热。

4、由于流体冷热部分的密度不同而引起的流动。主要受温差大小影响。（2）受迫对流换热。由于外力作用（如风吹，泵压）而迫使流体产生对流。受迫对流包含了自然对流。主要受温差、风速及固体表明粗糙度的影响。第一节传热基本方式对流1、热辐射的本质与特点本质：凡是温度高于绝对零度（k），物体就会从表面向外界空间发射电磁波。波长位于0.4~40μm范围内的电磁波称为热辐射，因为它照射到物体上的热效应特别显著，这部分电磁波包括可见光和红外线短波部分。第一节传热基本方式辐射太阳辐射能地球表面太阳光谱的波长范围约在0.28~3.0㎛之间，大致分为三个区段

5、：紫外线：<0.4㎛可见光：0.4~0.76㎛红外线：>0.76㎛特点：1）热辐射过程伴随着能量形式的转化。2）不需要任何中间介质，也不需要冷、热物体的接触。3）物体只要温度高于绝对零度，就会发生热辐射，是物体之间相互辐射的结果。第一节传热基本方式辐射2、辐射能的吸收、反射和透射第一节传热基本方式辐射ρ—物体对辐射热的吸收系数γ—物体对辐射热的反射系数τ—物体对辐射热的透射系数γ＋ρ＋τ＝1黑体（ρ＝1）白体（γ＝1）透明体（τ＝1）在建筑工程中，绝大多数材料都是非透明体，即τ＝0。故：ρ+γ=1对辐射能反射越强的材料，其对辐射

6、能的吸收越少；反之亦然。表面对辐射热的反射系数第一节传热基本方式辐射玻璃的温室效应：对于普通平板玻璃一般认为是透明材料，但它只对波长为2~2.5μm的可见光和近红外线有很高的透过率，而对波长为4μm以上的远红外辐射的透过率很低。这样，在建筑中可以通过玻璃获取大量的太阳辐射，使室内构件吸收辐射而温度升高，但室内构件发射的远红外辐射不能通过玻璃再辐射出去，从而可以提高室内温度，这种现象称为玻璃的温室效应第一节传热基本方式辐射3、辐射本领全辐射本领（E）——单位时间内在物体单位表面积上辐射的波长从0到∞范围的总能量，单位为W/m2。单

7、色辐射本领（Eλ）——单位时间内在物体单位表面积上辐射的某一波长的能量，单位为W/m2•μm。第一节传热基本方式辐射同温度下不同物体的辐射光谱示例①——黑体对外来辐射热全部吸收并且能辐射全部波长辐射热的物体。②——灰体辐射光谱与黑体相似，且单色辐射本领Eλ与黑体同波长的单色辐射本领Eb,λ的比值为小于1的常数。③——选择性辐射体只能吸收和发射某些波长的辐射能，并且其单色辐射本领总小于黑体同波长的单色辐射本领。第一节传热基本方式辐射4、黑体辐射斯蒂芬—波尔兹曼定律——绝对黑体全辐射本领Eb与其绝对温度的四次幂成正比。第一节传热基本

8、方式辐射普朗克定律——黑体单色辐射本领Eb，λ的最大值随着黑体温度升高而向波长较短一边移动。第一节传热基本方式辐射辐射系数（C）辐射系数可以表征物体向外发射辐射的能力。各种物体（灰体）的辐射系数均低于黑体，其数值大小取决于物体表层的化学性质、光洁度、颜色等。辐射