不同材料热导

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1、为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划不同材料热导常见材料导热系数导热率K是材料本身的固有性能参数,用于描述材料的导热能力,又称为热导率,单位为W/mK。这个特性跟材料本身的大小、形状、厚度都是没有关系的,只是跟材料本身的成分有关系。不同成分的导热率差异较大,导致由不同成分构成的物料的导热率差异较大。单粒物料的导热性能好于堆积物料。稳态导热:导入物体的热流量等于导出物体的热流量,物体内部各点温度不随时间而变化的导热过程。非稳态导热:导入和导出物体的热流量不相等,物体内任意一点的温度和热含量随时间而变化的导热过程,也称为瞬

2、态导热过程。导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度,在1秒内,通过1平方米面积传递的热量,用表示,单位为瓦/米度导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。非晶体结构、密度较低的材料,导热系数较小。材料的含水率、温度较低时,导热系数较小。通常把导热系数较低的材料称为保温材料(我国国家标准规定,凡平均温度不高于350时导热系数不大于/(mK)的材料称为保温材料),而把导热系数在瓦/米摄氏度以下的材料称为高效保温材料。导热系数高的物质有优良的导热性能。在热流密度和厚度相同时,物质高温侧壁面与低温侧壁面间的温度差,随导热系数增大而减小。锅炉炉管在未结水垢时,由于

3、钢的导热系数高,钢管的内外壁温差不大。而钢管内壁温度又与管中水温接近,因此,管壁温度不会很高。但当炉管内壁结水垢时,由于水垢的导热系数很小,水垢内外侧温差随水垢厚度增大而迅速增大,从而把管壁金属温度迅速抬高。当水垢厚度达到相当大后,会使炉管管壁温度超过允许值,造成炉管过热损坏。对锅炉炉墙及管道的保温材料来讲,则要求导热系数越低越好。一般常把导热系数小于0。8x10的3次方瓦/的材料称为保温材料。例如石棉、珍珠岩等填缝导热材料有:导热硅脂、导热云母片、导热陶瓷片、导热矽胶片、导热双面胶等。主要作用是填充发热功率器件与散热片之间的缝隙,通常看似很平的两个面,其实接触面积不到40%,又因为空气是不良

4、导热体,导热系数仅有/,填充缝隙就是用导热材料填充缝隙间的空气.傅力叶方程式:Q=KAT/d,R=AT/QQ:热量,WK:导热率,W/mkA:接触面积d:热量传递距离T:温度差R:热阻值将上面两个公式合并,可以得到K=d/R。因为K值是不变的,可以看得出热阻R值,同材料厚度d是成正比的。也就说材料越厚,热阻越大。但如果仔细看一些导热材料的资料,会发现很多导热材料的热阻值R,同厚度d并不是完全成正比关系。这是因为导热材料大都不是单一成分组成,相应会有非线性变化。厚度增加,热阻值一定会增大,但不一定是完全成正比的线性关系,可能是更陡的曲线关系。实际这是不可能的条件。所以测试并计算出来的热阻值并不完

5、全是材料本身的热阻值,应该是材料本身的热阻值+所谓接触面热阻值。因为接触面的平整度、光滑或者粗糙、以及安装紧固的压力大小不同,就会产生不同的接触面热阻值,也会得出不同的总热阻值。所以国际上流行会认可设定一种标准的测试方法和条件,就是在资料上经常会看到的ASTMD5470。这个测试方法会说明进行热阻测试时候,选用多大的接触面积A,多大的热量值Q,以及施加到接触面的压力数值。大家都使用同样的方法来测试不同的材料,而得出的结果,才有相比较的意义。通过测试得出的热阻R值,并不完全是真实的热阻值。物理科学就是这样,很多参数是无法真正的量化的,只是一个“模糊”的数学概念。通过这样的“模糊”数据,人们可以将

6、一些数据量化,而用于实际应用。此处所说的“模糊”是数学术语,“模糊”表示最为接近真实的近似。而同样道理,根据热阻值以及厚度,再计算出来的导热率K值,也并不完全是真正的导热率值。傅力叶方程式,是一个完全理想化的公式。我们可用来理解导热材料的原理。但实际应用、热阻计算是复杂的数学模型,会有很多的修正公式,来完善所有的环节可能出现的问题。总之:a.同样的材料,导热率是一个不变的数值,热阻值是会随厚度发生变化的。b.同样的材料,厚度越大,可简单理解为热量通过材料传递出去要走的路程越多,所耗的时间也越多,效能也越差。c.对于导热材料,选用合适的导热率、厚度是对性能有很大关系的。选择导热率很高的材料,但是

7、厚度很大,也是性能不够好的。最理想的选择是:导热率高、厚度薄,完美的接触压力保证最好的界面接触。d、使用什么导热材料给客户,理论上来讲是很困难的一件事情。很难真正的通过一些简单的数据,来准确计算出选用何种材料合适。更多的是靠测试和对比,还有经验。测试能达到产品要求的理想效果,就是最为合适的材料。e、不专业的用户,会关注材料的导热率;专业的用户,会关注材料的热阻值。导热系数导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度,在1小时内,通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米?度。导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。非晶体结构、密度较低的材料,导热系数较小。材料

8、的含水率、温度较低时,导热系数较小。通常把导热系数较低的材料称为保温材料,而把导热系数在瓦/米度以下的材料称为高效保温材料。导热率是反映材料导热性能的物理量,它不仅是评价材料的热学特性的依据,而且是材料在应用时的一个设计依据,在加热器、散热器、传热管道设计、房屋设计等工程实践中都要涉及这个参数。因为材料的热导率不仅随温度、压力变化,而且材料的杂质含量。结构变化都会明显影响热导率的数值,所以在科学实验和工程技术中对材料的热导率常用实验的方法测定。内容。导热系数单位换算随着建材技术的发展和国家对建筑节能的重视,过去常用的围护结构材料已经不再使用,墙体部分多数都采用页岩多孔砖及双面彩板的保温夹心板;

9、门窗的材质和结构亦发生了变化,从过去的钢木门窗发展到目前常用的塑钢门窗。这些新围护结构材料的传热系数多数都不能从现有的手册等资料中直接查找到,许多设计人员按公式进行计算,或套用类似的手册资料,但由于材料的比重和导热系数的取值不一致,以及对应用的条件因素取舍不同,其传热系数的计算结果偏差很大。基于以上原因,本文对设计常用的几种新型围护结构传热系数进行了收集和少量的计算工作,给出一个初步计算结果,希望有关人员给予更正和补充,以便在今后的设计工作中正确使用。1墙体部分11页岩烧结多孔承重砖墙目前工业建筑及其辅助建筑(含民用多层建筑)多采用页岩烧结多孔承重砖作为围护结构。页岩烧结多孔承重砖的规格是多样

10、的,为计算方便,经计算其整砖综合导热系数可统一取/m(计算过程略)。在实际应用中,一般两侧均抹20mm厚的水泥砂浆,其传热系数的计算过程如下:取水泥砂浆导热系数为=/m当外围护结构为240mm页岩烧结多孔承重砖墙时:11K240=/m21111*21+win*2取2%的销键作用的影响,则:K240=W/m2=W/m2当外围护结构为370mm页岩烧结多孔承重砖时:11K370=/m21111*21+win*2取2%的销键作用的影响,则:K370=/m2=W/m2住宅建筑页岩烧结多孔承重砖加聚苯粒保温抹面经推导聚笨粒保温抹面的导热系数为=W/m,这种墙体结构的传热系数可直接从建筑专业设计标准图集中

11、查到,其数值如下:240mm页岩多孔砖加30mm聚笨粒保温抹面:K=W/m2370mm页岩多孔砖加30mm聚笨粒保温抹面:K=W/m2双面彩钢板保温夹心板双面彩钢板保温夹心板多用在厂房及小型铺助建筑物的外部围护结构上。其内部充填的保温材料有岩棉板,聚笨乙稀泡沫板及聚氨脂发泡层。工程中常用的保温夹心层材料为70mm厚岩棉板或60mm到80mm厚聚笨板。岩棉的导热系数随比重的变化而变化,并受现场实际操作的影响,故热工计算时需加一定的操作安全系数,河北省民用建筑节能设计规程中给出的岩棉板导热系数为=W/m,其中给出的安全操作系数附加值为;供暖通风设计手册给出的导热系数为W/m和W/m。可见岩棉板的导

12、热系数在不同的资料中给出的数据差别较大,具体设计计算时,建议取比重为=150kg/m3时的导热系数=W/m,以免计算结果偏小。在计算双面彩钢板岩棉保温夹心板导热系数时,两侧钢板热阻可不计算,仅计算岩棉板部分即可:11K70=/m211111+win考虑5%的热桥热损失和缝隙漏风系数修正,则:(转载于:写论文网:不同材料热导)K70=W/m2=W/m25%的热桥和漏风系数在实际中是存在的,据现场反映有时比这个数字还要严重。聚笨板的热阻和导热系数在建筑节能一书中给出的数值为:=W/m,而在河北省民用建筑节能技术规程中给出的导热系数为=W/m,此值已考虑了倍的修正系数。可见按=W/m取值是比较权威的

13、数据。双面彩钢板聚笨保温夹心板的热工计算如下:60mm厚双面彩钢板聚笨保温夹心板:11K60=/m211111+win取5%的热桥和缝隙漏风系数修正,则:K60=W/m2=W/m280mm厚双面彩钢板聚笨保温夹心板:11K80=/m211111+win取5%的热桥和缝隙漏风系数修正,则:K80=W/m2=W/m22屋面部分常用的屋面传热系数大部分都有资料可查。下面仅就常用的70mm厚双面彩钢板岩棉夹心保温板及60mm厚双面彩钢板聚笨夹心保温板的传热系数进行计算。70mm双面彩钢板岩棉保温夹心板,=W/m11K70=/m211111+win取5%的热桥和缝隙漏风系数修正,则:K70=W/m2=/

14、m260mm双面彩钢板聚笨保温夹心板在河北省民用建筑节能设计规程中给出的导热系数为=W/m2,(其中为安全操作附加系数)。其传热系数计算过程如下:11K60=/m211111+win取5%的热桥和缝隙漏风修正系数,则:K60=W/m2有时建筑设计人员也选用50mm厚的双面彩钢板聚笨保温夹心板,其传热系数为:11K50=/m211111+win取5%的热桥和缝隙漏风修正系数,则:K50=W/m2=W/m23外窗部分常用外窗的传热系数在大多数资料中都可以查到,但单框双玻塑钢复合窗与单框双玻塑料窗是不相同的,经常有时设计人员将此弄混。民用建筑节能设计标准条文说明中有明确数据,即单框双玻塑料窗的传热系数为K=w/m2。而单框双玻塑钢复合窗的传热系数为K=W/m2。只所以塑钢复合窗传热系数增大,主要原因是内部型钢加强筋形成了热桥,影响了空气隔热层的保温效果。那么进一步可以粗略推算出单框单玻塑钢复合窗的传热系数:K=+W/m2=W/m2.上式中和分别为单框单玻和单框双玻塑料窗的传热系数。实际计算

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