第一節(jié) 傳熱的基本知識
熱量的傳遞稱為傳熱。在自然界中,只要存在溫差就會出現傳熱現象。
一、傳熱的基本概念
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溫度是表征物體冷熱程度的物理量,溫度使用的單位為K或℃。
(二)溫度場
某一瞬間,物體內所有各點的溫度分布稱為溫度場。溫度場是空間某點坐標x,y,z與時間f的函數,公式表達為:
。1)穩(wěn)定溫度場:溫度場內各點溫度不隨時間變化。
。2)不穩(wěn)定溫度場:溫度場內各點溫度隨時間發(fā)生變化。
在建筑熱工設計中,主要涉及的是一維穩(wěn)定溫度場t=f(x)和一維不穩(wěn)定溫度場t=f(x, )中的傳熱問題。在一維穩(wěn)定溫度場中,溫度僅沿一個方向(如圍護結構的厚度方向)發(fā)生變化;而在一維不穩(wěn)定溫度場中,溫度不僅沿一個方向發(fā)生變化,而且各點的溫度還隨著時間發(fā)生改變。
(三)等溫面
溫度場中同一時刻由溫度相同的各點相連所形成的面。使用等溫面可以形象地表示溫度場內的溫度分布。
不同溫度的等溫面絕對不會相交。
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溫度差與沿法線方向兩個等溫面之間距離Δt的比值的極限叫做溫度梯度。表示為:
(五)熱流密度(熱流強度)
熱流密度是在單位時間內,通過等溫面上單位面積的熱量,單位為W/㎡.若單位時間通過等溫面上微元面積dF的熱量為dQ,則熱流密度定義式為: