一級(jí)建筑師建筑物理與設(shè)備:傳熱的基本方式

　　傳熱的基本方式

　　一、輻射換熱

　　兩表面間的輻射換熱量主要與表面的溫度、表面發(fā)射和吸收輻射的能力、表面的幾何尺寸與相對(duì)位置有關(guān)。

　　輻射換熱系數(shù)αr取決于表面的溫度、表面發(fā)射和吸收輻射的能力、表面的幾何尺寸與相對(duì)位置。

　　二、導(dǎo)熱

　　1.傅立葉定律

　　均質(zhì)材料物體內(nèi)各點(diǎn)的熱流密度與溫度梯度成正比。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。

　　2.材料的導(dǎo)熱系數(shù)λ

　　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(shí)，在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)l┫截面積的導(dǎo)熱量。

　　各種材料導(dǎo)熱系數(shù)的大致范圍是：

　　建筑材料和絕熱材料

　　0.025～3

　　液體

　　0.07～0.7

　　氣體

　　0.006～0.6

　　金屬

　　2.2～420

　　三、輻射

　　凡是溫度高于絕對(duì)零度(0K)的物體都發(fā)射輻射能。

　　1.物體對(duì)外來(lái)輻射的反射、吸收和透射。

　　⑴反射系數(shù)rh：被反射的輻射能Ir與入射輻射能I0的比值。

　?、莆障禂?shù)ρh：被吸收的輻射能Iα與入射輻射能I0的比值。

　?、峭干湎禂?shù)τh：被透射的輻射能Iτ與入射輻射能I0的比值。

　　2.白體、黑體和完全透熱體

　?、虐左w(絕對(duì)白體)：能將外來(lái)輻射全部反射的物體，rh=1.

　?、坪隗w(絕對(duì)黑體)：能將外來(lái)輻射全部吸收的物體ρh=1.

　?、峭耆笩狍w：能將外來(lái)輻射全部透過(guò)的物體，τh=1.

　　3.物體表面的輻射本領(lǐng)

　?、湃椛淞(輻射本領(lǐng)，全輻射本領(lǐng))：在單位時(shí)間內(nèi)、從單位表面積上以波長(zhǎng)0～∞的全波段向半球空間輻射的總能量，單位：W/┫.

　　⑵單色輻射力Eλ(單色輻射本領(lǐng))：在單位時(shí)間內(nèi)、從單位表面積向半球空間輻射出的某一波長(zhǎng)的能量，單位：W/┫?μm.

　?、腔殷w：物體在每一波長(zhǎng)下的單色輻射力與同溫度、同波長(zhǎng)下黑體的單色輻射力的比值為一常數(shù)。

　　一般建筑材料均可看作為灰體。

　　⑷非灰體(選擇性輻射體)：物體的單色輻射力與黑體、灰體截然不同，有的只能發(fā)射某些波長(zhǎng)的輻射能量。

　?、珊诙圈?輻射率)：灰體的輻射本領(lǐng)Eλ與同溫度下黑體的輻射本領(lǐng)Eλ，b的比值。

　　4.對(duì)流

　　由于引起流體流動(dòng)的動(dòng)力不同，對(duì)流的類(lèi)型可分為：

　　1.自由對(duì)流：由溫度差形成的對(duì)流。

　　2.受迫對(duì)流：由外力作用形成的對(duì)流。

　　5.影響材料吸收率、反射率、透射率的因素

　　材料吸收率、反射率、透射率與外來(lái)輻射的波長(zhǎng)、材料的顏色、材性、材料的光滑和平整程度有關(guān)。

　　材料表面對(duì)外來(lái)輻射的反射、吸收和透射能力與外來(lái)輻射的波長(zhǎng)有密切的關(guān)系。

　　物體對(duì)不同波長(zhǎng)的外來(lái)輻射的反射能力不同，對(duì)短波輻射，顏色起主導(dǎo)作用;對(duì)長(zhǎng)波輻射，材性(導(dǎo)體還是非導(dǎo)體)起主導(dǎo)作用。

　　常溫下，一般材料對(duì)輻射的吸收系數(shù)可取其黑度值，而對(duì)來(lái)自太陽(yáng)的輻射，材料的吸收系數(shù)并不等于物體表面的黑度。

　　玻璃作為建筑常用的材料屬于選擇性輻射體，其透射率與外來(lái)輻射的波長(zhǎng)有密切的關(guān)系。

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