建筑設(shè)備ppt-02-2.2傳熱學(xué)

1、第二章第二章 傳熱學(xué)基本知識(shí)傳熱學(xué)基本知識(shí)一、一、二、二、 導(dǎo)熱基本定律導(dǎo)熱基本定律三、三、 傳熱過(guò)程和傳熱系數(shù)傳熱過(guò)程和傳熱系數(shù)日常生活中的例子日常生活中的例子人體為恒溫體。若房間里氣體的溫度在夏天人體為恒溫體。若房間里氣體的溫度在夏天和冬天都保持和冬天都保持20度，那么在冬天與夏天、人度，那么在冬天與夏天、人在房間里所穿的衣服能否一樣？在房間里所穿的衣服能否一樣？夏天人在同樣溫度（如：夏天人在同樣溫度（如：2525度）的空氣和水中度）的空氣和水中的感覺(jué)不一樣。為什么？的感覺(jué)不一樣。為什么？- -2.2.1 2.2.1 緒論緒論傳熱學(xué)研究的問(wèn)題傳熱學(xué)研究的問(wèn)題: :熱量傳遞規(guī)律熱量傳遞規(guī)律熱

2、量總是自發(fā)地傳遞方向？熱量總是自發(fā)地傳遞方向？熱力學(xué)第二定律指出：熱量總是自發(fā)地、不可熱力學(xué)第二定律指出：熱量總是自發(fā)地、不可逆地從高溫處傳向低溫處，即凡有溫度差的地逆地從高溫處傳向低溫處，即凡有溫度差的地方，就會(huì)有熱量自發(fā)地從高溫物體傳向低溫物方，就會(huì)有熱量自發(fā)地從高溫物體傳向低溫物體，或從物體的高溫部分傳向低溫部分體，或從物體的高溫部分傳向低溫部分房屋與熱流的關(guān)系房屋與熱流的關(guān)系 n兩類傳熱過(guò)程：兩類傳熱過(guò)程：n穩(wěn)態(tài)傳熱穩(wěn)態(tài)傳熱/ /定常傳熱：物體中各點(diǎn)溫度不隨定常傳熱：物體中各點(diǎn)溫度不隨 時(shí)間時(shí)間而改變。而改變。如各種熱力設(shè)備在持續(xù)不變的工況下運(yùn)行如各種熱力設(shè)備在持續(xù)不變的工況下運(yùn)行時(shí)的

3、熱傳遞時(shí)的熱傳遞n非穩(wěn)態(tài)傳熱非穩(wěn)態(tài)傳熱/ /非定常傳熱非定常傳熱：物體中各點(diǎn)溫度隨時(shí)間物體中各點(diǎn)溫度隨時(shí)間而改變。而改變。如在啟動(dòng)、停機(jī)、變工況時(shí)經(jīng)歷的熱傳遞如在啟動(dòng)、停機(jī)、變工況時(shí)經(jīng)歷的熱傳遞連續(xù)體：所研究的對(duì)象內(nèi)各點(diǎn)上的溫度、密度、和速度連續(xù)體：所研究的對(duì)象內(nèi)各點(diǎn)上的溫度、密度、和速度等都是空間坐標(biāo)的連續(xù)函數(shù)。等都是空間坐標(biāo)的連續(xù)函數(shù)。實(shí)際上，只要被研究的物體的幾何尺度遠(yuǎn)大于分子的平實(shí)際上，只要被研究的物體的幾何尺度遠(yuǎn)大于分子的平均自由行程，即可認(rèn)為是連續(xù)體均自由行程，即可認(rèn)為是連續(xù)體一維穩(wěn)定傳熱一維穩(wěn)定傳熱平壁長(zhǎng)、寬、高平壁長(zhǎng)、寬、高 平壁表面的溫度平壁表面的溫度 熱傳遞方向熱傳遞方向其

4、傳熱特征：其傳熱特征：1 1、通過(guò)平壁的熱流強(qiáng)度、通過(guò)平壁的熱流強(qiáng)度q q處處相等處處相等2 2、平壁內(nèi)任一截面處的溫度保持恒定，不隨時(shí)間變化、平壁內(nèi)任一截面處的溫度保持恒定，不隨時(shí)間變化 在建工學(xué)中，在建工學(xué)中，平壁平壁是指平直的墻壁、屋蓋、地板、是指平直的墻壁、屋蓋、地板、以及曲率半徑較大墻。以及曲率半徑較大墻。熱量傳遞的基本方式熱量傳遞的基本方式熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo) (Thermal Conduction)熱對(duì)流熱對(duì)流 (Convection)熱輻射熱輻射 (Heat Radiation)2.2.22.2.2 導(dǎo)熱基本定律導(dǎo)熱基本定律（一）、導(dǎo)熱一）、導(dǎo)熱1 1、導(dǎo)熱的實(shí)質(zhì)：、導(dǎo)熱的實(shí)質(zhì)：物體各

5、部位不發(fā)生物體各部位不發(fā)生相對(duì)位移相對(duì)位移，不同溫度的物，不同溫度的物體體直接接觸直接接觸依靠分子、原子及自由電子等微依靠分子、原子及自由電子等微粒的熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生熱量傳遞粒的熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生熱量傳遞. .2 2、導(dǎo)熱現(xiàn)象（物體固有的屬性）、導(dǎo)熱現(xiàn)象（物體固有的屬性）單純的導(dǎo)熱只存在密實(shí)的固體中單純的導(dǎo)熱只存在密實(shí)的固體中溫度較高的固體把熱量傳遞給與之接觸的溫溫度較高的固體把熱量傳遞給與之接觸的溫度較低的另度較低的另 一個(gè)固體一個(gè)固體氣體的導(dǎo)熱：氣體的導(dǎo)熱：依靠分子熱運(yùn)動(dòng)時(shí)的相互碰撞。依靠分子熱運(yùn)動(dòng)時(shí)的相互碰撞。介電體（非導(dǎo)電體）的導(dǎo)熱：介電體（非導(dǎo)電體）的導(dǎo)熱：依靠晶格振動(dòng)，依靠晶格振動(dòng)，即彈性波

6、。即彈性波。金屬的導(dǎo)熱：金屬的導(dǎo)熱：依靠自由電子的遷移。依靠自由電子的遷移。液體的導(dǎo)熱：液體的導(dǎo)熱：迄今為止對(duì)液體導(dǎo)熱機(jī)理的了迄今為止對(duì)液體導(dǎo)熱機(jī)理的了解仍不算很清楚，一般認(rèn)為液體的導(dǎo)熱機(jī)理解仍不算很清楚，一般認(rèn)為液體的導(dǎo)熱機(jī)理與介電體類似，即主要依靠彈性波的傳遞作與介電體類似，即主要依靠彈性波的傳遞作用。液態(tài)金屬和電解液是一類特殊的液體，用。液態(tài)金屬和電解液是一類特殊的液體，它們依靠原于的運(yùn)動(dòng)和自力電子遷移來(lái)傳導(dǎo)它們依靠原于的運(yùn)動(dòng)和自力電子遷移來(lái)傳導(dǎo)熱量。熱量。導(dǎo)熱的特點(diǎn)導(dǎo)熱的特點(diǎn):必須有溫差必須有溫差物體直接接觸物體直接接觸;依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)而依靠分子、原子及自由電

7、子等微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)而傳遞熱量傳遞熱量;不發(fā)生宏觀的相對(duì)位移不發(fā)生宏觀的相對(duì)位移溫度場(chǎng)：指某一瞬時(shí)物體內(nèi)各點(diǎn)的溫度分布狀態(tài)。溫度是標(biāo)量，溫度場(chǎng)是時(shí)間和空間的函數(shù)，也是標(biāo)量場(chǎng)。溫度場(chǎng)是各時(shí)刻物體中各點(diǎn)溫度分布的總稱。對(duì)于穩(wěn)態(tài)工作條件下的溫度場(chǎng),物體各點(diǎn)的溫度不隨時(shí)間變動(dòng),這種溫度場(chǎng)稱為穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng);而對(duì)于變動(dòng)工作條件下的溫度場(chǎng),溫度分布是隨時(shí)間改變的,這種溫度場(chǎng)稱為非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)。 穩(wěn)態(tài)溫度分布的表達(dá)式可簡(jiǎn)化為 t=f(x,y,z)根據(jù)溫度場(chǎng)表達(dá)式，可分析出導(dǎo)熱過(guò)程是幾維、穩(wěn)根據(jù)溫度場(chǎng)表達(dá)式，可分析出導(dǎo)熱過(guò)程是幾維、穩(wěn)態(tài)或非穩(wěn)態(tài)的現(xiàn)象，溫度場(chǎng)是幾維的、穩(wěn)態(tài)的或非態(tài)或非穩(wěn)態(tài)的現(xiàn)象，

8、溫度場(chǎng)是幾維的、穩(wěn)態(tài)的或非穩(wěn)態(tài)的。穩(wěn)態(tài)的。例如表示導(dǎo)熱過(guò)程是二維、穩(wěn)態(tài)的導(dǎo)熱現(xiàn)象，溫度僅在x、y方向發(fā)生變化，但不隨時(shí)間變化；表示導(dǎo)熱過(guò)程是一維、非穩(wěn)態(tài)的導(dǎo)熱現(xiàn)象，溫度僅在r方向隨時(shí)間發(fā)生變化。在特殊情況下,如一個(gè)無(wú)限大平板的導(dǎo)熱,兩個(gè)各自保持均勻溫度的平行平面間,物體的溫度僅在一個(gè)坐標(biāo)方向上有變化,這種情況下的溫度場(chǎng)稱為一維溫度一維溫度場(chǎng)場(chǎng)。溫度場(chǎng)中同一瞬間同一溫度各點(diǎn)連成的面稱為等溫面等溫面。在任何一個(gè)二維的截面上,等溫面表現(xiàn)為等溫線。溫度場(chǎng)習(xí)慣上用等溫面圖或等溫線圖來(lái)表示,圖2-21是用等溫線圖表示的溫度場(chǎng)。物體中的任一條等溫線要么形成一個(gè)封閉的曲線,要么終止在物體表面上,是不會(huì)與另一條

9、等溫線相交的。當(dāng)?shù)葴鼐€圖上每?jī)蓷l相鄰等溫線間的溫度間隔相等時(shí),等溫線的疏密可直觀地反映出不同區(qū)域?qū)釤崃髅芏鹊南鄬?duì)大小。導(dǎo)熱的基本定律：傅里葉定律 在導(dǎo)熱現(xiàn)象中，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)給定截面的熱量正比于垂直于該截面方向上的溫度變化率和截面面積，而熱量的傳遞方向則與溫度升高的方向相反。導(dǎo)熱系數(shù)：導(dǎo)熱系數(shù)在數(shù)值上等于單位溫度降度下，物體內(nèi)熱流密度矢量的模。導(dǎo)熱系數(shù)是表征物質(zhì)導(dǎo)熱能力強(qiáng)弱的一個(gè)物性參數(shù)。導(dǎo)熱微分方程導(dǎo)熱現(xiàn)象的規(guī)律已經(jīng)總結(jié)為傅里葉定律。如圖所示的是兩個(gè)表面均維持均勻溫度的平板的導(dǎo)熱。這是個(gè)一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問(wèn)題。對(duì)于x 方向上任意一個(gè)厚度為dx 的微元來(lái)說(shuō),根據(jù)傅里葉定律,單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的傳熱量與

10、垂直傳熱方向上的面積A 成正比,即單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一給定面積的熱量稱為熱流量熱流量,記為,單位為W。單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的熱流量稱為熱熱流密度流密度(或稱面積熱流量),記為q,單位為W/m2。當(dāng)物體的溫度僅在x 方向發(fā)生變化時(shí),按照傅里葉定律,熱流密度表示為導(dǎo)熱系數(shù)是表征材料導(dǎo)熱性能優(yōu)劣的參數(shù),即是一種物性參數(shù),其單位為W/(mK)。導(dǎo)熱系數(shù)的數(shù)值取決于物質(zhì)的種類和溫度等因素。不同材料的導(dǎo)熱系數(shù)值不同,即使是同一種材料,溫度不同,其導(dǎo)熱系數(shù)值也會(huì)有很大差異。金屬材料的導(dǎo)熱系數(shù)最高,是良導(dǎo)熱體；液體導(dǎo)熱系數(shù)介于金屬與氣體之間, 氣體的導(dǎo)熱系數(shù)最??；非金屬固體的導(dǎo)熱系數(shù)在很大范圍內(nèi)變化,數(shù)值高的

11、同液體相近,數(shù)值低的則接近或低于干空氣的導(dǎo)熱系數(shù)。常溫(20 度)條件下金屬的導(dǎo)熱系數(shù)值:純銅為399 W/(mK),碳鋼(含碳量C 約等于1.5%)為36.7W/(mK);20度時(shí)水的導(dǎo)熱系數(shù)為0.599W/(mK);20度時(shí)干空氣的導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.0259 W/(mK)。 一般把導(dǎo)熱系數(shù)小的材料稱為保溫材料(又稱隔熱材料或絕熱材料)。我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:凡平均溫度不高于350度、導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.12W/(mK)的材料稱為保溫保溫材料材料。礦渣棉、玻璃絲棉、硅藻土等都屬于這類材料。2.2.2 熱對(duì)流熱對(duì)流定義定義：流體中（氣體或液體）溫度不同的各部流體中（氣體或液體）溫度不同的各部分之間，由

12、于發(fā)生相對(duì)的宏觀運(yùn)動(dòng)而把分之間，由于發(fā)生相對(duì)的宏觀運(yùn)動(dòng)而把熱量由一處傳遞到另一處的現(xiàn)象。熱量由一處傳遞到另一處的現(xiàn)象。流體中有溫差流體中有溫差 熱對(duì)流必?zé)釋?duì)流必然同時(shí)伴隨著熱傳導(dǎo)然同時(shí)伴隨著熱傳導(dǎo)對(duì)流換熱對(duì)流換熱 流體與溫度不同的固體壁間接觸時(shí)的熱量交換過(guò)程流體與溫度不同的固體壁間接觸時(shí)的熱量交換過(guò)程自然對(duì)流自然對(duì)流強(qiáng)制對(duì)流強(qiáng)制對(duì)流對(duì)流換熱可區(qū)分為自然對(duì)流換熱自然對(duì)流換熱與強(qiáng)制強(qiáng)制對(duì)流換熱對(duì)流換熱兩大類。自然對(duì)流換熱是由于冷、熱流體各部分的密度不同而引起的,建筑室內(nèi)散熱器表面空氣受熱向上流動(dòng)就是典型的自然對(duì)流換熱例子。當(dāng)流體流動(dòng)是由于水泵、風(fēng)機(jī)或其他壓差作用所造成的,則稱為強(qiáng)制對(duì)流。如冷油器、

13、冷凝器等管內(nèi)冷卻水的流動(dòng)都由水泵驅(qū)動(dòng)的,它們都屬于強(qiáng)制對(duì)流。另外,工程上還常遇到液體在熱表面上沸騰及蒸氣在冷表面上凝結(jié)的對(duì)流換熱問(wèn)題,分別簡(jiǎn)稱為沸騰換熱及凝結(jié)換熱,它們是伴隨有相變的對(duì)流換熱。自然對(duì)流自然對(duì)流強(qiáng)制對(duì)流強(qiáng)制對(duì)流對(duì)流換熱的特點(diǎn)對(duì)流換熱的特點(diǎn): 既有熱對(duì)流，也有導(dǎo)熱；既有熱對(duì)流，也有導(dǎo)熱； 導(dǎo)熱與熱對(duì)流同時(shí)存在復(fù)雜的熱傳遞過(guò)程；導(dǎo)熱與熱對(duì)流同時(shí)存在復(fù)雜的熱傳遞過(guò)程； 必須有直接接觸（流體與壁面）和宏觀運(yùn)動(dòng)；也必須必須有直接接觸（流體與壁面）和宏觀運(yùn)動(dòng)；也必須有溫差。有溫差。影響對(duì)流換熱量的因素？影響對(duì)流換熱量的因素？), pfwcttu（對(duì)流換熱的類型及影響因素2-23 對(duì)流換熱的分

14、類影響對(duì)流換熱的因素流體流動(dòng)的起因：強(qiáng)制對(duì)流換熱是由外部動(dòng)力源所造成的,自然對(duì)流換熱是由流體內(nèi)部的密度差所引起的。兩種流動(dòng)的成因不同,造成流體中的速度場(chǎng)有差別的,所以換熱規(guī)律是不一樣的。流體有無(wú)相變：在流體沒(méi)有相變時(shí),對(duì)流換熱中的熱量交換是由于流體顯熱的變化而實(shí)現(xiàn)的,而在有相變的換熱過(guò)程中(如沸騰或凝結(jié)),流體相變熱(潛熱)的釋放或吸收常常起主要作用,因而換熱規(guī)律與無(wú)相變時(shí)不同。流體的流動(dòng)狀態(tài)：粘滯流體存在著兩種不同的流態(tài)層流及湍流。層流時(shí)流體微團(tuán)沿著主流方向作有規(guī)律的分層流動(dòng),而湍流時(shí)流體各部分之間發(fā)生劇烈的混合,因而在其他條件相同時(shí)湍流換熱的強(qiáng)度要比層流強(qiáng)烈。a 管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流流動(dòng)與流體橫掠

15、圓管的強(qiáng)制對(duì)流流動(dòng)b熱表面朝上散熱的流動(dòng)與熱表面朝下散熱的流動(dòng)換熱表面的幾何因素：換熱表面的幾何因素：管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流流動(dòng)與流體橫掠圓管的強(qiáng)制對(duì)流流動(dòng)是截然不同的。熱表面朝上散熱的流動(dòng)與熱表面朝下散熱的流動(dòng)就截然不同。流體的物理性質(zhì)流體的物理性質(zhì)：?jiǎn)蜗鄰?qiáng)制對(duì)流換熱 (把高速流動(dòng)排除在外),表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為), pfwcttu（由此可見(jiàn) ， 均對(duì)對(duì)流換熱造成影響均對(duì)對(duì)流換熱造成影響 獲得對(duì)流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h的表達(dá)式的方法：分析法分析法實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)法比擬法比擬法數(shù)值法數(shù)值法對(duì)流換熱過(guò)程的微分方程式（略）對(duì)流換熱過(guò)程的微分方程式（略）1、定義定義：物體通過(guò)電磁波來(lái)傳遞能量的方式稱為輻射：物體通過(guò)電磁波來(lái)傳

16、遞能量的方式稱為輻射輻射與吸收：輻射與吸收：n自然界中各個(gè)物體都在不停地向空間發(fā)出熱輻射自然界中各個(gè)物體都在不停地向空間發(fā)出熱輻射n同時(shí)又不斷地吸收其他物體發(fā)出的熱輻射同時(shí)又不斷地吸收其他物體發(fā)出的熱輻射2.2.4 熱輻射熱輻射2、輻射換熱的特點(diǎn)：、輻射換熱的特點(diǎn)：n可以在真空這傳遞可以在真空這傳遞n傳熱過(guò)程伴隨著能量形式的轉(zhuǎn)換傳熱過(guò)程伴隨著能量形式的轉(zhuǎn)換n輻射能力與溫度有關(guān)輻射能力與溫度有關(guān)物體的輻射能力與溫度有關(guān),同一溫度下不同物體的輻射與吸收本領(lǐng)也大不一樣。實(shí)際物體輻射熱流量的計(jì)算可以采用斯忒藩斯忒藩-玻玻耳茲曼定律（四次方定律）耳茲曼定律（四次方定律）的經(jīng)驗(yàn)修正形式是物體自身向外輻射的

17、熱流量,而不是輻射換熱量 由于自身溫度或熱運(yùn)動(dòng)的 原因面激發(fā)產(chǎn)生的電磁波傳播，就稱熱輻射熱輻射。顯然，熱輻射是電磁波，電磁波的波長(zhǎng)范圍可從幾萬(wàn)分之一微米到數(shù)千米，它們的名稱和分類如圖所示。通常把 0.1100m范圍的電磁波稱熱射線，其中包括可見(jiàn)光線、部分紫外線和紅外線具有波動(dòng)和量子特性。凡波長(zhǎng)在0.380.76m 范圍的電磁波屬于可見(jiàn)光線可見(jiàn)光線;波長(zhǎng)小于0.38 m 的電磁波是紫外線、倫琴射線紫外線、倫琴射線等;介于0.761000 m 范圍的電磁波稱為紅外線紅外線,紅外線又分為近紅外與遠(yuǎn)紅外,大體上波長(zhǎng)在25 m 以下的紅外線稱為近紅近紅外線外線,25 m 以上的稱為遠(yuǎn)紅外線遠(yuǎn)紅外線。目前

18、廣泛使用的遠(yuǎn)紅外加熱技術(shù)就是利用遠(yuǎn)紅外元件發(fā)射出的以遠(yuǎn)紅外線為主的電磁波對(duì)物料進(jìn)行加熱,如微波爐利用的就是遠(yuǎn)紅外線可以穿過(guò)塑料、玻璃及陶瓷制品,但卻會(huì)被像水那樣具有極性分子的物體吸收,在物體內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)熱源,從而使物體比較均勻地得到加熱的性質(zhì)。波長(zhǎng)大于1000 m 的電磁波是無(wú)線電波無(wú)線電波。工程上所遇到的溫度范圍一般在2000K以下,熱輻射的大部分能量位于紅外線區(qū)段的0.7620 m 范圍內(nèi),在可見(jiàn)區(qū)段內(nèi)熱輻射能量所占的比重不大。顯然,當(dāng)熱輻射的波長(zhǎng)大于0.76 m 時(shí),人的眼睛將看不見(jiàn)。太陽(yáng)輻射的主要能量集中在0.22 m 的波長(zhǎng)范圍內(nèi),其中可見(jiàn)光區(qū)段占有很大比重。熱輻射的本質(zhì)決定了熱輻射過(guò)

19、程的三個(gè)特點(diǎn)：輻射換熱與導(dǎo)熱、對(duì)流換熱不同、它不依賴物體的接觸而進(jìn)行熱量傳遞，而導(dǎo)熱和對(duì)流換熱都必須由冷、熱物體直接接觸或通過(guò)中間介質(zhì)相接觸才能進(jìn)行。輻射換熱過(guò)程伴隨著能量形式的兩次轉(zhuǎn)化，即物體的部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電磁波能發(fā)射出去，當(dāng)此波能射及另一物體表面而被吸收時(shí)，電磁波能又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 一切物體只要其溫度T 0K，都會(huì)不斷地發(fā)射熱射線。當(dāng)物體間有溫差時(shí)，高溫物體輻射給低溫物體的能量大于低溫物體輻射給高溫物體的能量，因此總的結(jié)果是高溫物體把能量傳給低溫 物體。即使各個(gè)物體的溫度相同，輻射換熱仍在不斷進(jìn)行，只是每一物體輻射出去的能量，等于吸收的能量，從而處于動(dòng)平衡的狀態(tài)。物體的熱輻射特性物體的熱輻

20、射特性-吸收、反射和透射吸收、反射和透射 當(dāng)熱輻射的能量投射到物體表面上時(shí),和可見(jiàn)光一樣,也發(fā)生吸收、反射和穿透現(xiàn)象。 其中反射存在漫反射漫反射和鏡反射鏡反射兩種情況。 在物體表面對(duì)射線的吸收、反射和透射的過(guò)程中，能量平衡關(guān)系為：由此可定義吸收率、反射率和透射率：物體吸收率物體吸收率： ；物體反射率物體反射率： ；物體透射率物體透射率 為研究輻射特性可提出以下理想輻射模型：黑體黑體：=1 =0 =0；白體白體：=0 =1 =0；透明體透明體：=0 =0 =1實(shí)際中，當(dāng)輻射能進(jìn)入固體或液體表面后,在一個(gè)極短的距離內(nèi)就被吸收完了。對(duì)于金屬導(dǎo)體,這一距離只有1m 的數(shù)量級(jí);對(duì)于大多數(shù)非導(dǎo)電體材料,這

21、一距離亦小于1mm。實(shí)用工程材料的厚度一般都大于這個(gè)數(shù)值,因此可以認(rèn)為固體和液體不允許熱輻射穿透,即=0。輻射能投射到氣體上時(shí)發(fā)生的情況與投射到固體或液體上不同。氣體對(duì)輻射能幾乎沒(méi)有反射能力,可以認(rèn)為反射比=0輻射強(qiáng)度：輻射強(qiáng)度：是物體給定輻射方向上，物體在與發(fā)射方向垂直的方向上的單位投影面積，在單位時(shí)間和單位立體角內(nèi)所發(fā)射全波長(zhǎng)的能量，符號(hào)為I，單位為W/(m2Sr)輻射力：輻射力：發(fā)射物體每單位表面積在單位時(shí)間內(nèi)向半球空間所發(fā)射的全波長(zhǎng)能量，稱為輻射力，符號(hào)為E，單位為W/m2。光譜輻射力：光譜輻射力：發(fā)射物體每單位表面積在單位時(shí)間內(nèi)向半球空間所發(fā)射的在的單位波長(zhǎng)范圍里的輻射能量，稱為輻射

22、力，符號(hào)為E，單位為W/m2。黑體輻射的基本定律：黑體輻射的基本定律：普朗克定律普朗克定律斯忒藩斯忒藩- -玻耳茲曼定律玻耳茲曼定律蘭貝特定律蘭貝特定律2.2.52.2.5傳熱過(guò)程和傳熱系數(shù)傳熱過(guò)程和傳熱系數(shù)綜述：綜述：導(dǎo)熱、對(duì)流和熱輻射三種熱量傳遞的基本方式，導(dǎo)熱、對(duì)流和熱輻射三種熱量傳遞的基本方式， 在實(shí)際問(wèn)題中，這些方式往往不是單獨(dú)出現(xiàn)的在實(shí)際問(wèn)題中，這些方式往往不是單獨(dú)出現(xiàn)的. (一一)、傳熱過(guò)程、傳熱過(guò)程熱量由壁面一側(cè)流體通過(guò)壁面?zhèn)鞯搅頍崃坑杀诿嬉粋?cè)流體通過(guò)壁面?zhèn)鞯搅硪粋?cè)流體中去的過(guò)程一側(cè)流體中去的過(guò)程傳熱過(guò)程計(jì)算公式的推導(dǎo)：傳熱過(guò)程計(jì)算公式的推導(dǎo)：從熱流體到壁面高溫側(cè)的熱量傳遞從熱

23、流體到壁面高溫側(cè)的熱量傳遞從表面高溫側(cè)到表面低溫側(cè)的熱量傳從表面高溫側(cè)到表面低溫側(cè)的熱量傳遞遞從表面低溫側(cè)到冷流體的熱量傳遞從表面低溫側(cè)到冷流體的熱量傳遞 三式并整理：三式并整理： 設(shè)：設(shè)： ：212f1f11)tt (F21111ktFk)tt (Fk2f1f2111 R總熱阻總熱阻 R R 表示維護(hù)結(jié)構(gòu)在冬季阻止表示維護(hù)結(jié)構(gòu)在冬季阻止來(lái)室內(nèi)的熱損失的能力來(lái)室內(nèi)的熱損失的能力RK1 表示熱量損失的一個(gè)度量表示熱量損失的一個(gè)度量得到得到串聯(lián)熱阻疊加原則與電學(xué)中串聯(lián)電阻疊加原則相對(duì)應(yīng)：串聯(lián)熱阻疊加原則與電學(xué)中串聯(lián)電阻疊加原則相對(duì)應(yīng)：熱量傳遞過(guò)程中，如果通過(guò)各個(gè)環(huán)節(jié)的熱流量都相等，則各串聯(lián)熱量傳遞過(guò)程中，如果通過(guò)各個(gè)環(huán)節(jié)的熱流量都相等，則各串聯(lián)環(huán)節(jié)的總熱阻等于各串聯(lián)環(huán)節(jié)熱阻的和環(huán)節(jié)的總熱阻等于各串聯(lián)環(huán)節(jié)熱阻的和. 傳熱過(guò)程的熱阻等于熱流體、冷流體的換熱熱阻及壁的導(dǎo)熱熱傳熱過(guò)程的熱阻等于熱流體、冷流體的換熱熱阻及壁的導(dǎo)熱熱阻之和阻之和 .傳熱系數(shù)傳熱系數(shù)tFk)tt (Fk2f1f21111k傳熱系數(shù)傳熱系數(shù)k值，在數(shù)值上，它等于冷熱流體間溫壓值，在數(shù)值上，它等于冷熱流體間溫壓t 1，傳