《建筑物理》课程PPT教学课件（建筑热工学）第三讲 传热基本知识（传热方式）

第二章建筑的传热主要内容提要建筑的传热★平壁的稳态传热-★平壁的周期性传热

主要内容提要 ★ 建筑的传热 ★ 平壁的稳态传热 ★ 平壁的周期性传热 第二章 建筑的传热

2.1建筑的传热口传热方式导热、对流、辐射热能传递的动力是温度差空间中各点的温度分布称为“温度场”。如果温度场不随时间变化而变化，是“稳定温度场”，在两个稳定温度场之间发生的传热过程，是“稳态传热过程”，反之，“非稳态传热过程

2.1 建筑的传热  传热方式 ◼ 导热、对流、辐射 ◼ 热能传递的动力是温度差 ◼ 空间中各点的温度分布称为“温度场”。如果 温度场不随时间变化而变化，是“稳定温度 场”，在两个稳定温度场之间发生的传热过程， 是“稳态传热过程”，反之，“非稳态传热过 程

2.1建筑的传热导热>导热的机理导热是温度不同的质点（分子，原子，自由电子在热运动中引起的热能传递的现象。固体、液体、气体均能产生导热现象，但机理不同

◼ 导热 ➢ 导热的机理 导热是温度不同的质点(分子,原子,自由电 子)在热运动中引起的热能传递的现象。 ➢ 固体、液体、气体均能产生导热现象，但机理 不同。 2.1 建筑的传热

2.1建筑的传热棒的热传导的公式TT,-T2Q=入L图1.2-1棒的导热Q棒的导热量(W);F一棒的截面积（m2)TT一分别为棒两端的温度(K)L一棒长（m）;入导热系数（W/（m-K)）

➢ 棒的热传导的公式: Q=λ F Q——棒的导热量(W); F——棒的截面积(m2) ; T1 T2——分别为棒两端的温度(K); L——棒长(m); λ——导热系数(W/(m·K)); T1 -T2 L 2.1 建筑的传热

2.1建筑的传热壁体的热传导公式T,-T2q=Tadq一单位面积、单位时间的导热量（W/m);入一一壁体材料的导热系数（W/（m?K)）图1.2-2平d一壁体的厚度（m）；壁的导热

➢ 壁体的热传导公式: q=λ q——单位面积、单位时间的导热量（W/m2); λ——壁体材料的导热系数(W/(m·K)); d——壁体的厚度（m）; T1 -T2 d 2.1 建筑的传热

2.1建筑的传热>入一一反映了壁体材料的导热能力>入的物理意义一一在数值上等于：当材料层单位厚度的温度差为1K时，在1h内通过1m表面积的热量。>材料的导热系数及影响因素：材质的影响（入小于0.3W/（m·K）的称为绝热材料）材料干密度的影响（一般正比，某些特殊）材料含湿量的影响（正比）使用温度状况和某些材料的方向性

➢λ——反映了壁体材料的导热能力 ➢λ的物理意义——在数值上等于：当材料层单 位厚度的温度差为1K时，在1h内通过1㎡ 表面 积的热量。 ➢材料的导热系数及影响因素： ⚫材质的影响（ λ小于0.3 W/(m·K)的称为绝热材料） ⚫材料干密度的影响（一般正比，某些特殊） ⚫材料含湿量的影响（正比） ⚫使用温度状况和某些材料的方向性 2.1 建筑的传热

2.1建筑的传热对流>对流的机理由于温度不同的各部分流体之间发生相互运动，相互掺合而传递热能。>对流换热只发生在流体之中或者固体表面和与其相邻的运动流体之间

◼对流 ➢对流的机理 由于温度不同的各部分流体之间发生相互 运动，相互掺合而传递热能。 ➢对流换热只发生在流体之中或者固体表面和与 其相邻的运动流体之间。 2.1 建筑的传热

2.1建筑的传热>对流换热的强弱主要取决于层流边界层内的换热与流体运动发生原2QOOQQCO因、流体运动的状况、110QQ流体与固体壁面温差、0CQQ流体的物性、固体壁面OS的形状、大小及位置等7山因素。图1.2-5对流换热固体表面与其紧邻的流体对流传热情况

➢对流换热的强弱主要 取决于层流边界层内的 换热与流体运动发生原 因、流体运动的状况、 流体与固体壁面温差、 流体的物性、固体壁面 的形状、大小及位置等 因素。 固体表面与其紧邻的流体对流传热情况 2.1 建筑的传热

2.1建筑的传热对流换热的传热量q=a.(0-t)对流换热强度（W/m2）；qe对流换热系数（W/m·K））：ae0壁面温度（℃）：流体主体部分温度（℃）。t

➢ 对流换热的传热量 qc = αc (θ- t) 2.1 建筑的传热

2.1建筑的传热>实际应用自然对流换热平壁处于垂直状态：αc=2e-te-t平壁处于水平状态：热流自下而上αc=2.5e-t热流自上而下αc=1.3受迫对流换热围护结构外表面：αc=（2.5~6.0）+4.2v围护结构内表面：α.=2.5+4.2v

4 θ- t 4 θ- t 4 θ- t ➢实际应用 ⚫ 自然对流换热 平壁处于垂直状态: αc = 2 平壁处于水平状态: 热流自下而上 αc = 2.5 热流自上而下 αc = 1.3 围护结构外表面: αc = (2.5~6.0) + 4.2v 围护结构内表面: αc = 2.5 +4.2v ⚫ 受迫对流换热 2.1 建筑的传热