双层玻璃的隔热功效

《双层玻璃的隔热功效》由会员分享，可在线阅读，更多相关《双层玻璃的隔热功效（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、1双层玻璃的隔热功效双层玻璃的隔热功效北方城镇的有些建筑物的窗户是双层的，即窗户上装两层厚度为的玻璃夹d着一层厚度为 的空气，如左图所示，据说这样做是为了保暖，即减少室内向室外l的热量流失.我们要建立一个模型来描述热量通过窗户的热传导（即流失）过程，并将双层玻璃窗与用同样多材料做成的单层玻璃窗（如右图，玻璃厚度为）的热量传d2导进行对比，对双层玻璃窗能够减少多少热量损失给出定量分析结果.一、 模型假设1.热量的传播过程只有传导，没有对流.即假定窗户的密封性能很好，两层玻璃之间的空气是不流动的；2.室内温度和室外温度保持不变，热传导过程已处于稳定状态，即沿1T2T热传导方向，单位时间通过单位面积

2、的热量是常数；3.玻璃材料均匀，热传导系数是常数.二、 符号说明室内温度1T室外温度2T单层玻璃厚度d两层玻璃之间的空气厚度l内层玻璃的外侧温度aT2外层玻璃的内侧温度bT热传导系数k热量损失Q三、 模型建立与求解由物理学知道，在上述假设下，热传导过程遵从下面的物理规律：厚度为的均匀介质，两侧温度差为，则单位时间由温度高的一侧向温dT度低的一侧通过单位面积的热量为，与成正比，与成反比，即QTd（1）dTkQ其中为热传导系数.k1. 双层玻璃的热量流失记双层窗内窗玻璃的外侧温度为，外层玻璃的内侧温度为，玻璃的热aTbT传导系数为，空气的热传导系数为，由（1）式单位时间单位面积的热量传导1k2k（

3、热量流失）为：（2）dTTkdTTkdTTkQbbaa2 121 1由及可得dTTkQa1 1dTTkQb2 11212)(kQdTTTTba再代入就将（2）中、消去，变形可得：dTTkQba2aTbT（3）dlhkkhssdTTkQ , , 2)(212112. 单层玻璃的热量流失对于厚度为的单层玻璃窗户，容易写出热量流失为： d2（4）dTTkQ221 13.单层玻璃窗和双层玻璃窗热量流失比较比较（3） （4）有： （5）22 sQQ显然，.QQ为了获得更具体的结果，我们需要的数据，从有关资料可知，不流通、21,kk3干燥空气的热传导系数（J/cm.s.C） ，常用玻璃的热传导系数4 21

4、05 . 2k（J/cm.s.C） ，于是33 1108104k321621kk在分析双层玻璃窗比单层玻璃窗可减少多少热量损失时，我们作最保守的估计，即取，由（3） （5）可得：1621kk（6）dlhhQQ1814. 模型讨论比值反映了双层玻璃窗在减少热量损失上的功效，它只与有关，QQdlh 下图给出了的曲线，当由 0 增加时，迅速下降，而当超过一hQQhQQh定值（比如）后下降缓慢，可见不宜选得过大.4hQQh四、模型的应用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4dlh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%3QQ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，2k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.4