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一级注册建筑师《建筑物理与建筑设备》考点手册-第一~三章【圣才出品】

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圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 第一章 建筑热工与节能

第一节 传热的基本知识

考点一 传热 ★★★★★

1.传热的基本概念(见表1-1-1)

表1-1-1 传热的基本概念

2.传热的基本方式

根据传热机理的不同,传热的基本方式分为导热、对流和辐射。 (1)导热

①定义:导热,又称热传导,指物体中有温差时由于直接接触的物质质点作热运动而引 1 / 95

www.100xuexi.com 起的热能传递过程。

圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 ②傅里叶定律:均质材料物体内各点的热流密度与温度梯度成正比,即:

?tq=-?

?n式中,λ—材料的导热系数。 ③材料的导热系数

a.导热系数是表征材料导热能力大小的物理量,单位为W/(m·K)。 b.各种材料导热系数λ的大致范围(见表1-1-2)

表1-1-2 各种材料导热系数λ的大致范围

(2)对流

①定义:对流指由流体(液体、气体)中温度不同的各部分相互混合的宏观运动而引起的热传递现象。

②对流的类型(见表1-1-3)

表1-1-3 对流的类型

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注:受迫对流在传递热量的强度方面要大于自由对流。 (3)辐射

①定义:辐射指物体表面对外发射热射线在空间传递能量的现象。凡是温度高于绝对零度(0K)的物体都能发射辐射能。

②物体对外来辐射的反射,吸收和透射见图1-1-1。

图1-1-1 反射,吸收和透射图

③反射,吸收和透射系数(见表1-1-4)

表1-1-4 反射,吸收和透射系数

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显然,rh+?h+?h=1。

④白体,黑体和完全透热体(见表1-1-5)

表1-1-5 白体,黑体和完全透热体

⑤灰体:如果一个物体在每一波长下的单色辐射力与同温度、同波长下黑体的单色辐射力的比值为一常数,这个物体称为灰体。一般建筑材料均可看作为灰体。

⑥辐射本领的计算(斯蒂芬—波耳兹曼定律) a.黑体的辐射能力Eb

Tb4Eb=?bgT=Cbg()

1001b式中,Tb—黑体的绝对温度,K;

σb—黑体辐射常数,5.68×10-8W/(m2·K4);

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www.100xuexi.com b.灰体的辐射能力E

圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 Cb—黑体辐射系数,5.68W/(m2·K4)。

T4E=?g?bgT4=Cg()

100式中,T—灰体的绝对温度,K; C—灰体辐射系数,W/(m2·K4); ε—灰体的黑度。

⑦影响材料吸收率,反射率,透射率的因素:外来辐射的波长、材料的颜色、材性、材料的光滑和平整程度。

物体对不同波长的外来辐射的反射能力不同,对短波辐射,颜色起主导作用;但对长波辐射,材性(导体还是非导体)起主导作用。

玻璃作为建筑常用的材料属于选择性辐射体,其透射率与外来辐射的波长有密切的关系。易于透过短波而不易透过长波是玻璃建筑具有温室效应的原因。

⑧辐射换热 在不计两表面之间的多次反射,仅考虑第一次吸收的前提下,任意两表面的辐射换热量的通式为:

q1-2=?r(?1-?2)

式中,q1—2—辐射换热热流密度,W/m2; θ1—表面1的温度,K; θ2—表面2的温度,K;

αr—辐射换热系数,W/(m2·K)。

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