建筑物理與建筑設(shè)備輔導(dǎo):建筑熱工與節(jié)能2
二、傳熱的基本方式
根據(jù)傳熱機理的不同,傳熱的基本方式分為導(dǎo)熱、對流和輻射。
(一)導(dǎo)熱(熱傳導(dǎo))
導(dǎo)熱指物體中有溫差時由于直接接觸的物質(zhì)質(zhì)點作熱運動而引起的熱能傳遞過程。
1.傅立葉定律
傅立葉定律指出,均質(zhì)材料物體內(nèi)各點的熱流密度與溫度梯度成正比,即:
式中 ――材料的導(dǎo)熱系數(shù)。
由于熱量傳遞的方向(由高溫向低溫)和溫度梯度的方向(由低溫向高溫)相反,因此,上式中用負(fù)號表示。
注意,傅立葉定律在不同的溫度場中可以有其形式不同的表達式。
2.材料的導(dǎo)熱系數(shù)
導(dǎo)熱系數(shù)是表征材料導(dǎo)熱能力大小的物理量,單位為W/(m?K)。它的物理意義是,當(dāng)材料層厚度為lm,材料層兩表面的溫差為1K時,在單位時間內(nèi)通過1┫面積的導(dǎo)熱量。
材料的導(dǎo)熱系數(shù)可查閱有關(guān)的建筑材料熱工指標(biāo)表獲得,應(yīng)該熟悉經(jīng)常使用的建筑材
料的導(dǎo)熱系數(shù)。各種材料導(dǎo)熱系數(shù)入的大致范圍是:
氣體: 0.006~0.6
液體: 0.07~0.7
建筑材料和絕熱材料: 0.025~3
金屬: 2.2~420
(二)對流
對流指由流體(液體、氣體)中溫度不同的各部分相互混合的宏觀運動而引起的熱傳遞現(xiàn)象。
由于引起流體流動的動力不同,對流的類型可分為:
1.自由對流:由溫度差形成的對流。
2.受迫對流:由外力作用形成的對流。受迫對流在傳遞熱量的強度方面要大于自由對流。
(三)輻射
輻射指物體表面對外發(fā)射熱射線在空間傳遞能量的現(xiàn)象。凡是溫度高于絕對零度(0K)的物體都能發(fā)射輻射能。
1.物體對外來輻射的反射、吸收和透射
(1)反射系數(shù)rh:被反射的輻射能Ir,與入射輻射能I。的比值。
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