二、傳熱的基本方式

　　根據傳熱機理的不同，傳熱的基本方式分為導熱、對流和輻射。

　　(一)導熱(熱傳導)

　　導熱指物體中有溫差時由于直接接觸的物質質點作熱運動而引起的熱能傳遞過程。

　　1.傅立葉定律

　　傅立葉定律指出，均質材料物體內各點的熱流密度與溫度梯度成正比，即：

　　式中 ――材料的導熱系數。

　　由于熱量傳遞的方向(由高溫向低溫)和溫度梯度的方向(由低溫向高溫)相反，因此，上式中用負號表示。

　　注意，傅立葉定律在不同的溫度場中可以有其形式不同的表達式。

　　2.材料的導熱系數

　　導熱系數是表征材料導熱能力大小的物理量，單位為W/(m?K)。它的物理意義是，當材料層厚度為lm，材料層兩表面的溫差為1K時，在單位時間內通過1┫面積的導熱量。

　　材料的導熱系數可查閱有關的建筑材料熱工指標表獲得，應該熟悉經常使用的建筑材料的導熱系數。

　　(二)對流

　　對流指由流體(液體、氣體)中溫度不同的各部分相互混合的宏觀運動而引起的熱傳遞現象。

　　由于引起流體流動的動力不同，對流的類型可分為：

　　1.自由對流：由溫度差形成的對流。

　　2.受迫對流：由外力作用形成的對流。受迫對流在傳遞熱量的強度方面要大于自由對流。

　　(三)輻射

　　輻射指物體表面對外發射熱射線在空間傳遞能量的現象。凡是溫度高于絕對零度(0K)的物體都能發射輻射能。

　　1.物體對外來輻射的反射、吸收和透射

　　(1)反射系數rh：被反射的輻射能Ir，與入射輻射能I的比值。2.白體、黑體和完全透熱體

　　(1)白體(絕對白體)：能將外來輻射全部反射的物體，rh=1.

　　(2)黑體(絕對黑體)：能將外來輻射全部吸收的物體，=1;

　　(3)完全透熱體：能將外來輻射全部透過的物體，=1.

　　3.物體表面的輻射本領

　　(1)全輻射力E(輻射本領，全輻射本領)：在單位時間內、從單位表面積上以波長0～的全波段向半球空間輻射的總能量，單位：W/┫，

　　(2)單色輻射力乩(單色輻射本領)：在單位時間內、從單位表面積向半球空間輻射出的某一波長的能量，單位：W/┫?μm.

　　(3)灰體：如果―個物體在每一波長下的單色輻射力與同溫度、同波長下黑體的單色輻射力的比值為―常數，這個物體稱為灰體。

　　一般建筑材料均可看作為灰體：

　　(4)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，有的只能發射某些波長的輻射線

　　(5)黑度ε(輻射率)：灰體的輻射本領E;與同溫度下黑體的輻射本領E的比值。

　　4.影響材料吸收率，反射率、透刺率的因素

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

　　注意，材料表面對外來輻射的反射、吸收和透射能力與外來輻射的波長有密切的關系。根據克希荷夫定律，在給定表面溫度下，表面的輻射率(黑度)與該表面對來自同溫度的投射輻射的吸收系數在數值上相等。

　　物體對不同波長的外來輻射的反射能力不同，對短波輻射，顏色起主導作用;但對長波輻射，材性(導體還是非導體)起主導作用。例如，在陽光下，黑色物體與白色物體的反射能力相差很大，白色反射能力強;而在室內，黑、白物體表面的反射能力相差極小。

　　常溫下，一般材料對輻射的吸收系數可取其黑度值，對來自太陽的輻射，材料的吸收系數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，其透射率與外來輻射的波長有密切的關系。易于透過短波而不易透過長波是玻璃建筑具有溫室效應的原因。

　　5.輻射換熱

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

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

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