第12章 绝热材料与吸声材料.ppt

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第12章绝热材料与吸声材料
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—定义
绝热材料是指用于建筑围护结构或热工设备、阻抗热流传递的材料或材料复合体。既包括保温、隔热材料,又包括保冷材料。
—使用绝热材料的意义
满足建筑空间或热工设备的冷、热环境。
节约能源。通过使用绝热围护材料,可在现有基础上节能50%-80%。日本的节能实践证明,使用1吨节能材料可节约标准煤3吨/年,其节能效益是材料生产成本的10倍。
—用途
民用建筑、温室或冷库、工业窑炉、锅炉、热工容器和管道等。
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1. 传热学基础
传热的基本方式
传热是指热量从高温区向低温区的自发流动,是一种由于温差而引起的能量转移现象。热量传递的方式:
导热
对流
热辐射
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热传递机理—(1)热传导
t2
t1
热传导:通过分子的热运动或原子、自由电子等微观粒子的运动来进行热传递。
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热传递机理—(2)对流
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对流:对流仅发生于流体中,它是指由于流体的宏观运动使流体各部分之间发生相对位移而导致的热量传递过程。
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辐射是一种通过电磁波传递能量的过程。物体因各种原因发出辐射能,其中因热的原因发出辐射能的现象称为热辐射。
与热传导和对流传热不同,辐射传热无须借助中间介质的存在来传递热量,可以在真空中传递。
热传递机理—(3)热辐射
热源
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两个物理量——λ、C
导热系数λ(W/m· k )—厚度为1m的材料,当温度每改变1K时,在1h时间内通过1m2面积的传热量。
x
t1
t2
Q
Q
传热面积
传热时间
固体材料的导热系数有相当重要的实际和理论意义。高炉和锅炉的设计需要知道隔热材料从高温到环境温度的导热系数数据;核反应堆中燃料元件的最高使用温度直接与其导热系数有关;航空和宇航应
用方面所遇到的极限温度环境,燃料的低温存储等都需要准确知道材料的导热系数。
λ↑≡导热能力强; λ↓≡绝热性能好
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材料的比热容—质量为1g的材料,当温度升高或降低1K时所吸收或放出的热量。

C—材料的比热容,J/(g·K); Q—材料吸收或放出的热量,J;
m—材料的质量,g; T2-T1 —材料受热或冷却前后温差,K
材料导热系数和热容量是设计建筑围护结构(墙体、屋面)进行热工计算的重要参数,设计时应选用
导热系数较小而比热容较大的建筑材料,以使建筑物保持室内温度的稳定性。
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定义——控制室内热量外流的材料叫做保温材料
防止热量进入室内的材料叫做隔热材料
保温、隔热材料统称为绝热材料。
(λ<·K)。
绝热材料的选用
——导热系数λ<·K,表观密度< 600kg/m3,
抗压强度>
2. 绝热材料
-·K之间。应该指出,即使是同一种材料,
其导热系数也并不是常数,与材料的湿度等因素有关。
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绝热材料的基本类型
多孔型
绝热机理——材料孔隙中空气的导热系数大大小于固体的导热系数,同时孔隙的存在使热量在固相中的传递路线增加,从而传热阻力增加,传热速度大为减缓。
t1
t2
Q