- 1、本文档共9页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
双层玻璃的功效数学模型实验报告.doc
沙理工八
数学与计算科学学院实验报告
实验项目名称双层玻璃窗的功效 所属课程名称 数学模型
实验类型 验证
实验日期 2014-3-18
班 级 物流1202班
学 号 201234010216
姓 名 罗玉丽
成 绩
一、实验概述:
实验目的】
1、 学会用初等数学的方法来构造和求解模型;
2、 通过实例来掌握如何对问题进行定量分析;
3、 掌握如何用MATLAB作图;
4、 了解初等模型的应用范围及其实用性;
5、 对初等模型进行推广、延伸;
6、 了解数学模型与生活的实质性联系。
实验原理】
1、 利用MATLAB解方程并作出相应的图形;
2、 使用物理学公式,研究出双层玻璃的保温效果与热传导系数之间的紧密联系;
3、 针对预测和确定参数的实际问题,建立数学模型,并求解;
4、 得出的结果可通过结合其他模型在生活中进行推广。
实验环境】
Microsoft Windows 2007 Profess i onaI 版本2002 Service Pack 3 MATLAB R2007a
二、实验内容:
实验方案】
模型假设:
1、 热量的传递方式仅有传导,没有对流和辐射。即假定窗户的密封性很好,两层 玻璃之间的空气不流动。
2、 室内温度T1与户外温度T2均为常数。即不随吋间变化,热传导过程己处于稳 定状态。
3、 玻璃是均匀的,热传导系数为常数。
符号声明:
Qsing’e ??单层玻璃单位面积单位时间流失的热量
@double,双层玻璃单位面积单位吋间流失的热量
Q1:从室内到玻璃内侧单位面积传导的热量速率 Q2:从玻璃|A)侧到玻璃外侧单位面积传导的热量速率 Q3:从玻璃外侧到室外单位而积传导的热量速率 Ta:内层玻璃的外侧温度
Tb:外层玻璃的内侧温度 T1:室内温度 T2:户外温度 kl:玻璃的热传导系数 k2:空气的热传导系数 模型建立:
由于假设1,即仅考虑热传导,假设2和假设3.所以热量从室内通过玻璃传导至内 层玻璃的过程可以看成一维的热传导过程。根据傅里叶热传导定律:
dx
由于在双层玻璃内侧从一侧传导至男一侧的过程中,空气是不流动的,所以没有空 气间的热对流
Q2 = k2i^
(3)
同样的,可以推导出从玻璃的内侧到室外单位面积热传的速率
Q3 = k】
Q3 = k】
(4)
在刚刚开始时,Ql, Q2, Q3并不相等。但是随着热量的流动,玻璃两侧的温度会达 到一个稳态。此时有下而的等式成立
Q1=Q2=Q3 (5)
(6)
(6)
T{-T2 k{ I
即 u7^,s=hl,h=l
(7)
同样的推导单层玻璃的热量损失情况:
2sin glet,-t
2sin gle
t,-t2
2d
因此可以得出双层玻璃的隔热效果:
Qdouble
(9)Qs\x\gle
(9)
实验过程】《实验步骤、记录、数据、分析〉
Qd(llble = —-— ,s = h—,h = —
比较(7)(8)冇: ^single S + ^ d (10)
显然,Qsin 〉
显然,
Qsin 〉Qdo
able
为了获得更具体的结果,我们需耍的数据,从有关资料可知,不流通、干燥 空气的热传导系数~ =2*5xlQ_4 (焦耳/厘米.秒.度),常用玻璃的热传导系数 k\ = 4x10 3 ~8xlQ 3 (焦耳/厘米.秒.度),于是
Ak216 ?32在分析双层玻璃窗比单层玻璃窗可减少多少热量损失吋,我们作最保守的估计,即
A
k2
16 ?32
在分析双层玻璃窗比单层玻璃窗可减少多少热量损失吋,我们作最保守的估计,即
k、16
=—
8/2 + 1’ d
Qdouble 1
Q^ingle (11)
见不宜选得过大。特殊地,当1=0时,^in^leQsinsle — Qdoable0.20.100123456789 10h=l/d
见不宜选得过大。特殊地,当1=0时,^in^le
Qsinsle — Qdo
able
0.2
0.1
0
0123456789 10
h=l/d
双层玻璃隔热效果与玻璃厚度与距离的关系
0.9
0.8
0.7
6
O.
5
O.
4
O.
u!so/nopo
3
O.
实验结论】(结果)
这个模型具有一定的应用价值。制作双层玻璃窗虽然工艺复杂会增加一些费 用,但它减少的热量损失却是相当可观的。通常,建筑规范要求。按照这个模型,, 即双层玻璃窗比用同样多的玻璃材料制成的单层窗节约热量97%左右。不难发现, 之所以有如此高的功效主要是由于层间空气的极低的热传导系数,而这要求空气 是干燥、不流通的。作为模型假设的这个条件在实际环境下当然不可能完全满足, 所以实际上双层玻璃窗的功效会比上述结果差一些。
实验小结】(收获体会》
抽象出合理的物理背景。
这个问题是源于物理学中
您可能关注的文档
- 县财政局民主评议政风行风工作总结.doc
- 县财政工作汇报 .doc
- 县质监局年度工作总结 .doc
- 县贫困村互助资金试点工作实施方案 .doc
- 县贯彻《实施纲要》构建惩防腐败体系工作汇报 .doc
- 县跻身全省经济强县的调查与思考 .doc
- 县近五年农村经济社会发展总体状况分析和建议.doc
- 县返乡农民创业就业调研报告 .doc
- 县进一步深化农村义务教育管理体制改革的实施方案.doc
- 县通信公司月份工作总结 .doc
- 东海证券-轮胎行业月报:2024年高景气收官,节后开工恢复性提升.pdf
- 东吴证券-环保行业跟踪周报:欧盟终裁略下调对华生柴反倾销关税,开始跟踪SAF进口,持续推荐现金流资产.pdf
- 北京博观众智信息科技-日本保健品行业繁荣发展的背后及发展现状.pdf
- 兴业证券-电力设备行业深度报告:机器人业务打开锂电精密加工企业成长空间.pdf
- 信达证券-航空运输月度专题:1月油汇向好、国内线运力同比微增,客座率高位维稳.pdf
- 兴业证券-德昌股份-605555-家电汽零双轮驱动,多元布局兑现高成长.pdf
- 东吴证券-九方智投控股-09636.HK-基本面夯实乘A股东风,AI赋能拓成长蓝海.pdf
- 民生证券-计算机行业深度报告:DeepSeek系列报告之AI+医疗.pdf
- 兴业证券-基础化工行业周报:国常会研究提振消费及化解重点产业结构性矛盾继续关注化工核心资产及新材料成长.pdf
- 国金证券-A股投资策略周报:港股“狂飙”背后:哪些驱动因子与A股不一样?.pdf
文档评论(0)