Lektsia__6

1. Лекция № 12

Тепловая защита зданий.
Факторы, влияющие на тепловую защиту
зданий. Виды теплопередачи.

2. Физическая сущность теплопередачи

Перемещение тепла в какой-либо среде возможно
при условии, если температура в отдельных ее
местах неодинакова.
Разность температур в среде — необходимое
условие для возникновения в ней теплопередачи,
при этом перемещение тепла происходит в
направлении более низкой температуры.

3.

1. Теплопроводность
(кондукция)
2. Излучение
3. Конвекция

4. Теплопроводность

Явление передачи теплоты от одной части
неравномерно нагретого тела к другой.
Передача тепла теплопроводностью может
происходить в твердой, жидкой и газообразной
средах :
в твердых телах (диэлектриках) и в жидкостях
энергия переносится упругими волнами;
в газах — диффузией атомов или молекул;
в металлах — диффузией электронов.

5. Теплопроводность

6.

7. Конвекция

Конвекция представляет
собой перенос тепла
движущимися частицами
жидкости или газа.
7

8.

ВИДЫ КОНВЕКЦИИ
Свободная (естественная)
Естественная конвекция возникает при
неравномерном нагреве (нагреве снизу) текучих или
сыпучих веществ, находящихся в поле силы тяжести
(или в системе, движущейся с ускорением).
Принудительная (вынужденная)
При вынужденной конвекцией перемещение
вещества происходит главным образом под
воздействием какого-либо устройства (насоса,
мешалки и т.п.).
8

9. Конвекция

Q k F (t B tn )
Вт
k 2
м С
Коэффициент теплоотдачи конвекцией αк показывает
количество тепла в Дж, передаваемого в течение часа от
жидкости или газа к 1 м2 поверхности твердого тела при
разности температур в 1º между жидкостью или газом и
поверхностью.
9

10. Излучение

Тепловое излучение представляет собой перенос
энергии в виде электромагнитных волн между двумя
взаимно излучающими поверхностями.
10

11. Основные понятия и характеристики теплового излучения

Энергетическая светимость Re тела называется
физическая величина, численно равная энергии
электромагнитных волн W всевозможных частот,
излучаемых за единицу времени с единицы площади S
поверхности тела:
W
Re
S
11

12. Испускательная способность тела

физическая величина, численно равная отношению
энергии dW, излучаемой за единицу времени с
единицы площади поверхности тела посредством
электромагнитных волн в узком интервале частот от ν
до ν+dν (или длин волн в вакууме от λ до λ+dλ), к
ширине интервала:
dW
r
d
12
dW
c
r
r 2
d

13. Энергетическая светимость связана с испускательной способностью тела

0
0
Re r d r d
13

14. Поглощательной способностью тела

безразмерная величина, показывающая какая доля
энергии электромагнитных волн с частотами от ν до
ν+dν, попадающих на поверхность тела, поглощается
им
dWпогл
a
dWпад
14

15.

Если поверхность тела без отражения поглощает
всю падающую на нее лучистую энергию, расходуя
ее только на повышение температуры тела, то такое
тело называется абсолютно черным.
15

16.

Если вся лучистая энергия, падающая на поверхность
тела, полностью проходит через него без повышения
температуры тела, то такое тело называется абсолютно
прозрачным или диатермичным.
16

17.

18.

Закон Стефана-Больцмана: количество тепла,
излучаемого поверхностью тела, пропорционально
четвертой степени ее абсолютной температуры
T
Q c
100
4
T1 T2
F
Q
1 c1 1 c2 1 c0 100 100
4
4
18

19. КОЭФФИЦИЕНТ ИЗЛУЧЕНИЯ (с)

Зависит от:
1) химического состава излучающего вещества,
2) характера обработки поверхности
Наибольший коэффициент излучения имеет абсолютное
с 5,77 10 8 Дж /( м 2 с К 4 )
черное тело:
Наименьший коэффициент излучения имеет полированная
поверхность серебра.
Для строительных материалов при обычной обработке:
в пределах от 4,19 до 6,63 10 8 Дж /( м2 с К 4 ) – серые
тела
19

20. Радиация