窗口传导导论
窗户是建筑物热损失的主要来源。许多较旧的窗户和风门使用单块玻璃,通常为1/8英寸厚。在我们校园的旧工程建筑中仍然如此。窗户的热阻应通过热通量q”和玻璃上的温差ΔT进行测量。在稳态条件下,传导热通量为:
其中k是玻璃的热导率,L是厚度。相应的热阻为:
注:当材料表面发生传热时,很难准确测量材料的表面温度。热接触电阻相对较大,特别是对于普通的珠状热电偶。相反,热通量通常是在更大的区域内测量的,在稳态条件下,输入的必须输出。因此,与流行的观点相反,准确测量表面热流通常比测量温度容易得多。
将热通量传感器安装在车窗内侧,热电偶位于靠近玻璃的一侧。测量稳态下的热通量和温度。然后对车窗外侧重复上述操作。同时使用第二个热电偶记录空气温度。记录下面的稳态值,并在图上绘制温度分布。标记热流的方向。
1.为什么热通量值在窗口内外之间具有相反的符号?
2.在窗户周围应用能量平衡。它说明了测得的热流值之间的关系吗?
3.什么原因会导致热流测量值的大小不相等?
4.忽略辐射,求解平均热流的玻璃温差传导方程。玻璃的热导率通常约为k=1.0W/m-k,厚度约为L=3mm。
计算的ΔT=测量的ΔT=
水蒸发简介
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人体利用水分蒸发作为重要的传热机制。此外,还有许多工业过程,特别是在空气中使用蒸发过程的产品干燥过程。
幸运的是,对流传质J的建模方法通常与对流传热qc的建模方法完全相同。就单位面积的转移(通量)而言
热通量是指从表面到整体流体(空气)的温差,质量通量是指空气中水蒸气的浓度差。这些浓度等于水饱和温度下的水蒸汽密度ρ,可从蒸汽表中找到。相对湿度将空气中的实际水蒸气浓度与该水蒸气饱和值联系起来,所有这些都在空气温度T下∞
对于同一表面,传热系数h和传质系数hm可以通过刘易斯关系式进行关联
其中D是水蒸气在空气中的扩散系数,k是在空气平均温度下获得的空气的导热系数
Lewis数Le是空气的热扩散系数α与运动粘度ν之比。对于接近室温条件下空气中的水蒸气,路易斯数几乎为0.85的恒定值。
这也提供了一种简单的方法来找到扩散系数,
来自表面的总能量通量是对流传质和传质的蒸发能量通量的组合。由于水在蒸发过程中从液体变为蒸汽,因此
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