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传热学简史 刘龙 专 业：热能工程 学 号：2011030502 论文结构 1、绪论 2、导热的历史及进展 3、对流传热的历史及进展 4、辐射换热的历史及进展 5、 1、绪论 研究背景及意义 非稳态的温度场会给建筑物产生温度应力，有时这种温度应力甚至会超过稳定载荷和动载荷产生的应力，从而引起严重变形或裂纹，直接影响建筑物的安全和使用寿命，所以进行墙体温度场的研究是非常必要的！ 2、温度场的理论分析 温度的作用类型 日照温度作用、骤然降温温度作用、年温度作用。 温度效应 温度分布不均会产生温度应力。 温度求解方法 导热微分方程 1.解析法 2.数值解法 3.半理论半经验法 3、边界条件的理论研究 3.1边界条件的分类 导热问题的常见边界条件可归纳为以下三类： 1.规定了边界上的温度值，称为第一类边界条件 2.规定了边界上的热流密度值，称为第二类边界条件 3.规定了边界上物体与周围流体间的表面传热系数 及周围流体的温度 ，称为第三类边界条件 3.2边界条件计算方法 1.室外综合温度法 2.红外成像仪法 物体辐射能量的大小及其按波长的分布与其温度有关。 红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为 可见的热图像。热图像上面的不同颜色代表被测物体 的不同温度。 * 4、建筑温度场的数值求解及ANSYS热分析 4.1边界条件 4.1.1室外综合温度法 1).规定边界上的温度值，第一类边界条件 2).室外综合温度 3).建筑物正晒面表面温度 4).建筑物背晒面及侧面温度 5).建筑物内表面温度 即室内温度，按其使用性质，考虑空调恒温，来确定室内温度 * 4、建筑温度场的数值求解及ANSYS热分析 位置(°) 北纬 20~24 25~29 30~34 35~39 40~44 45~49 东经 100~120 90~120 100~125 100~120 120~125 120~130 (℃) 36~39 29~43 37~45 40~42 40~44 41~46 (℃) 18~30 18~33 27~33 26~30 22~28 20~26 室外气温最大值 及昼夜平均值 四、建筑温度场的ANSYS热分析 室外气温昼夜 波动幅度 （℃） 最大室外气温与太阳等效温度峰值 出现的时间差(h) 1 2 3 4 5 3 3 3 2 2 1 4 4 4 3 2 1 5 5 4 4 3 2 6 6 5 4 3 2 7 7 6 5 4 2 8 8 7 6 4 2 9 9 8 7 5 2 10 10 9 7 5 3 12 12 11 9 6 3 出现太阳辐射等效温度峰值时室外气温波动值 4、建筑温度场的数值求解及ANSYS热分析 纬度(°) 20 23 24 25 30 35 40 45 50 55 60 900 880 870 860 850 810 770 730 670 630 600 490 480 470 460 450 440 410 390 380 370 360 太阳辐射强度峰值 及昼夜平均值 4、建筑温度场的数值求解及ANSYS热分析 表面类别 表面状况 表面颜色 水泥屋面 新，光平 旧，光平 浅灰 青灰 0.60 0.74 油毡屋面 新，粗糙 深黑 浅黑 0.86 0.72 水泥粉刷墙面 新，光平 浅灰 0.56 水泥拉毛墙面 旧，粗糙 灰或米黄 0.63~0.65 结构外表面对太阳辐射的吸收系数 4、建筑温度场的数值求解及ANSYS热分析 夏季室外风速（ ） ( ) 夏季室外风速（ ） ( ) 1.0 1.5 2.0 2.5 15.1 17.5 19.8 22.1 3.0 3.5 4.0 24.4 26.8 29.1 结构外表面转移系数 4、建筑温度场的数值求解及ANSYS热分析 最大室外气温与太阳等效温度峰值出现的时间差( ) 1 2 3 4 5 1 2 3 4 0.99 0.99 0.99 1.00 0.96 0.97 0.97 0.98 0.92 0.93 0.94 0.96 0.87 0.88 0.90 0.93 0.79 0.82 0.85 0.89 修正系数 4、建筑温度场的数值求解及ANSYS热分析 青岛科技大学某大楼为实例的边界条件计算 建筑物正晒面表面温度 由青岛气象资料可知： 并结合气象资料查表得出： 4、建筑温度场的数值求解及ANSYS热分析 对于混凝土，容重 导热系数