《建筑热工学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第八章 稳定传热

第八章稳定传热 8-1平壁的稳定传热 ●8-2分部热阻的确定 8-3平壁内温度的计算 及图解法 k

第八章 稳定传热 8-1 平壁的稳定传热 8-2 分部热阻的确定 8-3 平壁内温度的计算 及图解法

8-1平壁的稳定传热 传热过程:室内、外热环境通过围护结构而进行的热 量交换过程,包含导热、对流及辐射方式的换热,是 种复杂的换热过程。 ●稳定传热过程:温度场不随时间而变的传热过程。 ★x

8-1 平壁的稳定传热 l 传热过程：室内、外热环境通过围护结构而进行的热 量交换过程，包含导热、对流及辐射方式的换热，是 一种复杂的换热过程。 l 稳定传热过程：温度场不随时间而变的传热过程

如图8-1,设由三层平壁组成的 围护结构,平壁厚度分别为d1 导热系数分别为 3,围护结构两侧空气及-4 ◆-十 其它物体表面温度分别为t; t。(设t1>t。),室内通过围吸热 传热 放热 护结构向室外传热的整个过程要 经过三个阶段: 1)。内表面吸热: 2)。平壁材料层的导热: 图8-1传热过程 3)。外表面的散热:

l 如图8-1，设由三层平壁组成的 围护结构，平壁厚度分别为d1 、 d2 、d3 ，导热系数分别为1、 2、3 ，围护结构两侧空气及 其它物体表面温度分别为 ti、 te（设 ti >te ），室内通过围 护结构向室外传热的整个过程要 经过三个阶段： 2）。平壁材料层的导热： l 1）。内表面吸热： 3）。外表面的散热：

1)。内表面吸热: 内表面吸热是对流换热与辐射 换热的综合过程。 吸热 传热 放想 qi=qic +ir(ac+air(t-0) a1(t1-) 2)。平壁材料层的导热: 图8-1·传热过程 +-2+ ★x 大

( ) ( )( ) i i i i ic ir ic ir i i a t q q q a a t          2）。平壁材料层的导热： (2) 3 3 2 2 1 1       d d d q i e     l 1）。内表面吸热： 内表面吸热是对流换热与辐射 换热的综合过程

3)。外表面的散热: 外表面的散热是平壁把热量以对流及辐射的方式传给室外 空气及环境。 q=a2( 讨论的问题属于一维稳定传热过程,则有 q=i - qa=qe 联立上面四式得g K0(t1-t) 若写成热阻形式得

3）。外表面的散热： 外表面的散热是平壁把热量以对流及辐射的方式传给室外 空气及环境。 讨论的问题属于一维稳定传热过程，则有 联立上面四式得 若写成热阻形式得 ( ) (3) e e e e q  a   t (4) q  qi  q  qe ( ) 1 1 0 i e i e i e K t t a d a t t q        R0 t t q i  e  

说明: 平壁总传热系数K:K0 ∑ 物理意义: 当t1-t=1°C时,在单位时间内通过平壁单位表面积的 传热量,单位:W/m2·K 平壁的总传热阻R0: 物理意义: R=k=n+∑ 表示热量从平壁一侧空间传到另一侧空间时所受到的总阻 力。单位:m2K 平壁内、外表面及壁体内各层温度的计算 R+∑R 6.=t. (m=1,2,3;…,n) R

l 平壁总传热系数 ： 物理意义： 当 时，在单位时间内通过平壁单位表面积的 传热量，单位： 说明： K0 ) 1 1 1 ( 0 i e a d a K     t i t e C 0   1 W m  K 2 R0 ai d ae K R 1 1 1 1 0 0     m  K W 2 ( ) ( 1,2,3, , ) 0 1 1 t t m n R R R t i e m j i j m i           l 平壁的总传热阻 ： 物理意义： 表示热量从平壁一侧空间传到另一侧空间时所受到的总阻 力。单位： l 平壁内、外表面及壁体内各层温度的计算：

8-2分部热阻的确定 、表面热转移阻 材料层热阻 1。单一材料层热阻 2。组合材料层热阻 3。封闭空气间层热阻

8-2 分部热阻的确定 一、表面热转移阻 二、材料层热阻 1。单一材料层热阻 2。组合材料层热阻 3。封闭空气间层热阻

表面热转移阻 公式:R 表面辐射换热系数 a +a 表面对流换热系数 在建筑热工设计中,一般都直接采用表8-1的经验数据: 表8-1,面热转卷票微和热转都阻 a「48.8(m2he)1R(2.38×10-m3ht/ 体表面 冬乎 夏季 冬季 夏手 外播、盾联和顶甍的时表… 7.5 6,0 0 外和善的外变面 2.0 16.0 00 氯外我 10.0 0.I0T 0

一、表面热转移阻： l 公式： c r f a a R   1 表面对流换热系数 表面辐射换热系数 l 在建筑热工设计中，一般都直接采用表8-1的经验数据：

二、材料层热阻: 1、单一材料层热阻:指整层由一种材料做成。如加气混 凝土、膨胀珍珠岩及其制品、砖砌体、钢筋混凝土、粉 刷等。(导热系数见书后附录4) 热阻计算:R= 2、组合材料层热阻:如图8-2 平行于热流方向沿材料层中 不同材料的界面将其分隔成若 干部分。如图中Ⅰ、I、等 部分,分别按上式计 算R1、Rn、Rm;最后按下式 确定其加权平均热阻: F,+Fn+Fmn+∵ R 图8-2组合材料层 R ru r

二、材料层热阻： 1、单一材料层热阻：指整层由一种材料做成。如加气混 凝土、膨胀珍珠岩及其制品、砖砌体、钢筋混凝土、粉 刷等。（导热系数见书后附录4） 热阻计算：  d R  2、组合材料层热阻：如图8-2 平行于热流方向沿材料层中 不同材料的界面将其分隔成若 干部分。如图中 、 、 等 部分，分别按上式计 算 、 、 ；最后按下式 确定其加权平均热阻： RI RII RIII I II III          III III II II I I I II III R F R F R F F F F R

3、封闭空气间层的热阻 在空气间层中的传热过程中, 导热、对流和辐射三种传热 方式都存在,其传热过程包 括对流换热和辐射换热(如 图8-3)空气间层中的热阻主 要取决于间层两个界面上的 边界层厚度和界面之间的辐 射换热程度。 图8-3垂豆封团空气间层的传热过程

3、封闭空气间层的热阻： l 在空气间层中的传热过程中， 导热、对流和辐射三种传热 方式都存在，其传热过程包 括对流换热和辐射换热（如 图8-3）空气间层中的热阻主 要取决于间层两个界面上的 边界层厚度和界面之间的辐 射换热程度