冬日取暖-传热学论文

冬日取暖方式分析概要：日常取暖方法：室内供暖设备房间取暖方法：双层玻璃墙壁保暖措施墙面保暖层正文：传热一共有三种方式：导热、对流传热和辐射传热。通常人体和周围环境的传热主要是对流和辐射两种方式，其中对流是人体和周围空气间的传热，辐射是人体和周围的墙壁、地面、楼板和家具等固体物体间的传热。冬季和夏季室温同样温度时，冬季的墙壁等固体物体的温度却比夏季的低得多，这时，人体通过对流方式和空气间的传热虽然是相同的，但人体通过热辐射向墙壁等周围物体的散热却比夏天大得多，所以感觉会冷得多。一、房间取暖方法：（一）室内供暖设备1.地暖地暖主要分为水地暖和电地暖主要供暖方式：辐射传热工作原理：地板辐射供暖是一种先进的供暖方式．其原理是往铺设的地板或地砖下的采暖管环路通入循环热水或直接铺设发热电缆，从而加热地板，热量通过大面积的地面,主要以辐射的方式向地板以上的空间温和而均匀散发，使人体感受到热照和空气温度的双重热作用。低温地板辐射采暖是在室内的地面下铺设管道，通过管道内热水循环将地面加热到一定温度，再由地面均匀地向室内辐射热量，同时在冷热空气的比重差作用下，产生了空气的自然对流现象，从而创造出具有理想温度分布的室内热微气候，使室内环境达到人体感官最舒适的状态。2.墙暖主要供暖方式：辐射传热工作原理：1.远红外线辐射供暖：碳晶电热板在电场作用下，会辐射大量的波长8--15u的远红外线，受体接收到远红外线后，能量被吸收转换为热能，使受体的温度升高。这种供暖环境，使人体热感觉增强，这是因为远红外线直接到达人体，补偿人体表面散热。远红外线到达墙面和其他围护结构可以迅速加热墙面和围护结构，加热速度快于空气传热，使环境温度更均衡。2.对流供暖：受“热空气轻、冷空气重”这一热工学原理的作用，紧贴墙面的空气受热后逐渐上升，冷空气不断补充到墙面被升温加热……如此循环往复，最终空气的上下垂直对流作用带动室内环境温度的提升。3.空调主要供暖方式：对流传热工作原理：家用空调制热时，气体氟利昂被压缩机加压，成为高温高压气体，进入室内机的换热器（此时为冷凝器），冷凝液化放热，便成为液体，同时会将室内空气加热，从而达到提高室内温度的最终目的。而液体氟利昂经节流装置减压，进入室外机的换热器（此时为蒸发器），蒸发气化吸热，成为气体，同时吸取室外空气的热量（室外空气变得更冷）。成为气体的氟利昂再次进入压缩机开始下一个循环。正是基于以上一个过程，实现了空调的制热。4.暖炉主要供暖方式：对流传热工作原理：暖气分为水暖和气暖，通常我们所说的暖气片指的是水暖，就是利用壁挂炉或者锅炉加热循环水，再通过管材链接到暖气片，最终通过暖气片将适宜的温度输出，形成室内温差，最后进行热循环使整个室内温度均匀上升。而气暖则是加热空气，冷空气一进来就被暖气片加热成热空气，热空气上升与屋子的冷空气形成对流，冷空气又循环到暖气附近被加热成热空气，热空气在屋里循环，房间就暖和了。（二）墙壁保暖措施墙壁保暖可简化为一维平板稳态导热，为了实现保暖就要控制热量减少。由傅里叶定理可得，导热系数越小的材料，保温效果越好。为减少热量散失，也可增加dx。1.双层玻璃窗户是建筑物重要的组成部分，它具有防止冷风渗透、散热损失、太阳辐射得热、抵抗强风吹袭、利用天然采光、隔声、防火和防止尘砂的进入等作用。但窗户的构件是薄壁轻质型的，窗户不仅通过窗户缝隙传热，还通过玻璃的反射传热。并且窗户还存在和其他建筑结构一样具有通过温差传热的问题。不妨假设：（1）设室内热量的流失是热传导引起的，不存在户内外的空气对流。即窗户的密封性很好，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，热传导过程已处于稳定状态。（3）玻璃是均匀的，热传导系数为常数。玻璃的导热系数比空气的导热系数大很多，所以双层玻璃比单层玻璃减少大量的散热损失2.墙面保暖层墙面保暖层多以苯板固定在墙面后再做一层石膏板饰面，包裹苯板固定、轻钢龙骨、石膏板面、底层板缝处理、刮腻子打磨、刷墙漆。二、日常工作出行时取暖方法：导热微分方程式：1.手套，围巾，口罩，耳暖，帽子等是冬日出行常见的装备。手套，围巾本身不会产生热量，主要是减少热量损失，把热量集中在我们的周围，达到取暖效果。2.相比下热水袋，电热毯，暖手宝，洗热水澡，晒太阳增加了外部供热，使身体感觉暖和。3.生命在于运动，保持健康的身体，离不开运动。运动通过增加Qv达到取暖目的，效果也是很明显的。总结：传热一共有三种方式：导热、对流传热和辐射传热。无论是房间取暖还是日常生活中其他的取暖方式都离不开这三种方式。在材料上，要选择导热系数小的材料，或增加材料的厚度。在效果上辐射传热比对流传热效果好。参考文献：［1］徐国良，王晓墨.工程传热学［M］.北京：中国电力出版社，2011.