建筑圍護結構的傳熱原理和計算輔導精選(1)

　　傳熱有穩(wěn)定和不穩(wěn)定，一維和多維之分.某一時刻空間所有各點的溫度分布叫做溫度場。一般它是空間坐標x，y，z和時間τ的函數(shù)。即：

　　式(1—16)表示物體的溫度在x，y，z三個方向和在時間上都有變化的三維不穩(wěn)定溫度場。

　　如果溫度場不隨時間變化，稱為穩(wěn)定溫度場，這時t=f(x,y,z)。如果穩(wěn)定溫度場僅和兩個或一個坐標有關，則稱為二維或一維穩(wěn)定溫度場。一維穩(wěn)定溫度場是溫度場中最簡單也是建筑熱工設計計算中最常用的一種情況，可表示為：

　　一、穩(wěn)定傳熱

　　具有穩(wěn)定溫度場的傳熱過程叫做穩(wěn)定傳熱。溫度場隨時間變化的傳熱過程叫做不穩(wěn)定傳熱。

　　(一)通過平壁的穩(wěn)定導熱

　　在穩(wěn)定導熱情況下，可以認為各層材料本身既不發(fā)熱也不蓄熱，平壁內部既無熱源也無熱匯，由內表面進入平壁的熱流密度毫無損耗地通過各個材料層，最后由外表面流出。

　　1.單層均質平壁的穩(wěn)定導熱

　　式中θi—單層平壁內表面的溫度，℃;

　　θe—單層平壁外表面的溫度，℃;

　　δ—單層平壁的厚度，m;

　　λ—材料的導熱系數(shù)，W/(m·K);

　　R—單層平壁的導熱熱阻，m2·K/W。

　　熱阻是熱流通過平壁時所受到的阻力，是平壁抵抗熱流通過的能力。在同樣溫差下，導熱熱阻越大，通過平壁的導熱熱流密度就越小。反之，導熱熱阻越小，通過平壁的熱流也就越大。增大平壁層導熱熱阻的方法：增大平壁層導熱熱阻的方法有兩個，即加大平壁層的厚度和選擇導熱系數(shù)較小的材料。

　　2.通過多層均質平壁的穩(wěn)定導熱

　　θi—多層平壁內表面的溫度，℃;

　　θe—多層平壁外表面的溫度，℃;

　　δ1,δ2……δn—各層材料的厚度，m;

　　λ1,λ2……λn—各層材料的導熱系數(shù)，w/(m·K);

　　R1，R2，…Rn—各材料層的導熱熱阻，m2.K/W。

　　3.通過組合壁的穩(wěn)定導熱

　　由兩種以上材料構成的材料層稱為組合壁，又叫

　　非均質材料層，見圖1—4。包括各種形式的空心砌塊、

　　填充保溫材料的墻體等，但不包括多孔黏土空心磚，

　　其平均熱阻應按式(1—21)計算：

　　式中 F1 ，F(xiàn)2… Fn—按平行于熱流方向劃分的各個傳熱面積，m2;

　　Ro,1，Ro,2，…，Ro,n。—各個傳熱部位的傳熱阻，m2·K/W;

　　φ—修正系數(shù)。

　　如果組合壁中出現(xiàn)圓孔，應首先將圓孔折算成相等面積的方孔，其他尺寸不變，再按上述方法計算。

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