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difference)引起的热能传递规律的科学,一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射

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「关注地暖说 轻松装地暖」

Part one
研究对象
• Heat transfer:研究由温差(temperature
difference)引起的热能传递规律的科学。
热量传递过程的动力:温差
• 基本假设
物质由连续介质组成,研究物体的温度,压强,密度,速度等物理参数都是空间的连续函数。
• 与工程热力学的异同
工程热力学研究的是由一个平衡状态到另一个平衡状态的热能变化,传热学研究的是温差存在时的热能传递规律。
工程热力学物理量与时间无关,而传热学物理量与时间相关,研究单位内能传递多少热能,即热量传递的速率。
• 稳态系统与非稳态系统
稳态系统:系统各点温度不随时间变化的系统
非稳态系统:系统各点随时间而异。

图片 1

Part two
• 热能的传递基本方式:热传导,热对流,热辐射
• 热传导

温度不同的物体各部分或者温度不同的两物体直接接触,物体各部分之间不发生相对位移时,依靠分子原子及自由电子等微观粒子热运动而产生热能传递称为热传导。

必须要有温差,直接接触,各部分不发生宏观位移,依靠微观粒子传递热能,在引力场作用下,单纯的导热只发生在密实固体中。
• 导热是物体的固有属性,在固体,液体,气体中都发生。
• 傅里叶(Fourier)定理

讨论这个问题必须先要知道热传递:指由于温度差引起的热能传递现象。

图片 2

图片 3

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热传递三种形式:热传导、热辐射和热对流。只要在物体内部或物体间有温度差存在,热能就必然以以上三种方式中的一种或多种从高温到低温处传递。

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热传导是固体热传递的主要方式。在气体或液体等流体中,热的传导过程往往和对流同时发生。

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热辐射,物体由于具有温度而辐射电磁波的现象(非核辐射)。一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射,温度愈高,辐射出的总能量就愈大。

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热辐射能把热能以光速穿过真空,从一个物体传给另一个物体。太阳传递给地球的热能就是以热辐射的方式经过宇宙空间而来。

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热对流是指流体内部质点发生相对位移的热量传递过程。

   负号表示与温度变化方向相反

所以热气向上是指在流体中。如空气中,热空气密度小会上升,冷空气密度大会下沉。

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那地暖热量会向楼下传递吗?答案:会,但是不同情况传递的量不同。

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下面我们具体分析一下。

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上图是地暖说之前群发的。图片来源是案例《恒温20℃,300㎡月采暖费300元,你敢信!》

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地面装饰材料分别是:瓷砖、木地板、地毯。当供暖温度一样的时候,地面温度由FLIR
E6热成像仪拍摄。取点框温度(最低温是家具温度)分别是瓷砖29.9℃、木地板27.9℃、地毯24.6℃。

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当然,该实验说明的是地面装饰材料的导热性会影响地暖热量向上传递的效果。瓷砖、大理石热阻约0.02㎡·K/W,木地板热阻约0.10㎡·K/W,地毯热阻约0.15㎡·K/W。国标3.2.4条指出,实测地面装饰材料导热性影响向上散热量30%-60%。

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那么同样的供水温度,热量向上传递的不一样,那没有向上传递的热量哪儿了呢?答案:楼下。

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从上图看,热量从地热管材中散发出来。大体可以分为向上和向下的热量。在该部分固体中热量主要是以热辐射和热传导的方式传递。

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因边角保温材料和复合保温层的存在,热量主要是传递到豆石混凝土层、找平层和地面层。该三层温度升高,以热辐射为主的方式将热量辐射到房间里面。

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图片 13

• 热对流

液体宏观运动而引起的流体各部分之间发生相对位移,冷热液体相互掺混而导致的热量传递。

仅仅发生在液体中,必须有直接接触和宏观运动,壁面处会形成速度梯度很大的边界层
• 液体分子存在的不规则热运动,热对流必然存在热传导
• 对流传热:流体流经一个物体表面流体与物体表面的热传递过程
• 引起对流的原因对流传热分为:自然对流和强制对流
强制对流:由 水泵风机等压差作用造成
根据是否发生相变分为:有
相变对流和无相变对流,其中相变对流分为沸腾对流和凝结对流

BUT,但是保温层不可能绝对隔热,导热系数在0.026-0.035W/(M·K),并不是零。所以还是有部分热量会跑到楼下去。

问题又来了,跑到楼下的会有多少热量呢?

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