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P r=μc /λ
式中 μ——動(dòng)態(tài)黏度,取1.761×10-5kg/(m*s);
c——比熱容,空氣取1.008×103J/(kg*K)、氬氣取0.519×103J/(kg*K);
λ——導(dǎo)熱系數(shù),空氣取2.496×10-2W/(m*K)、氬氣取1.684×10-2W/(m*K)。
G r=9.81s 3ΔTρ2/Tmμ2
式中 s—— 中空玻璃的氣層厚度(m);
ΔT ——外片玻璃表面溫差,取15K;
ρ——密度,空氣取1.232kg/m3、氬氣取1.669 kg/m3;
T m——玻璃的平均溫度,取283K;
μ——動(dòng)態(tài)黏度,空氣取1.761×10-5kg/(m*s)、氬氣取2.164×10-5kg/(m*s)。
N u= 0.035(G r Pr)0.38,如計(jì)算結(jié)果Nu<1,取Nu=1。
H g= N u λ/s W/(m2*K)
H T =4σ(1/ε1+1/ε2-1)-1×Tm 3
式中 σ——常數(shù),取5.67×10-8 W/(m2*K4);
ε1 ——外片玻璃表面的校正輻射率;
ε2 ——內(nèi)片玻璃表面的校正輻射率;
ε1、ε2取值:
普通透明玻璃 τν>15% 0.837 (GB/T2680表4)
真空磁控濺射鍍膜玻璃 τν≤15% 0.45 (GB/T2680表4)
τν>15% 0.70 (GB/T2680表4)
LOW-E鍍膜玻璃 τν>15% 應(yīng)由試驗(yàn)取得,如無試驗(yàn)資料時(shí)可取0.09~0.115。
h s = h g + h T
1/h t=1/hs+δ/ r1
式中 δ——兩片玻璃總厚度;
r1——玻璃熱阻,取1(m*K)/W。
1/U=1/he +1/hi+1/ht
式中 he——玻璃外表面換熱系數(shù),取23(19)W/(m2*K);
hi——玻璃內(nèi)表面換熱系數(shù),取8(8.7)W/(m2*K)。
括號(hào)中數(shù)字為GB50176有關(guān)規(guī)定。
2. 例題
例1 求12mm白玻+12mm(空氣)+ 12mm白玻 中空玻璃的傳熱系數(shù)。
解 P r=μc/λ=1.761×10-5×1.008×103 /2.496×10-2 =0.711
G r=9.81s3ΔTρ2/Tmμ2=9.81×0.0123×15×1.2322/283×(1.761×10-5)2= 4398
N u= 0.035(G r Pr)0.38= 0.035(0.711×4398)0.38=0.745 取Nu=1
H g= N u λ/s =1×2.496×10-2/0.012=2.08 W/(m2*K)
hT = 4σ(1/ε1+1/ε2-1)-1×Tm 3=4×5.67×10-8×(1/0.837+1/0.837-1)-1×2833=3.7 W/(m2*K)
h s = h g + h T =2.08+3.7=5.78 W/(m2*K)
1/h t=1/h s+δ/ r1=1/5.78+0.024/1=0.197(m2*K)/ W
1/U=1/h e +1/h i+1/h t=1/8+1/23+0.197=0.365 m2*K)/ W
U=1/0.365=2.74 W/(m2*K)
例2 求12mm熱反射(τν>15% ε1 =0.70)+12mm(空氣)+ 12mm白玻 中空玻璃的傳熱系數(shù)。
解 P r =μc/λ=1.761×10-5×1.008×103 /2.496×10-2 =0.711
G r=9.81s3ΔTρ2/Tmμ2=9.81×0.0123×15×1.2322/283×(1.761×10-5)2= 4398
N u 0.035(G r Pr)0.38= 0.035(0.711×4398)0.38=0.745 取Nu=1
H g= N u λ/s =1×2.496×10-2/0.012=2.08 W/(m2*K)
H T =4σ(1/ε1+ε2-1)-1×Tm 3=4×5.67×10-8×(1/0.70+1/0.837-1)-1×2833=3.17 W/(m2*K)
h s = hg + hT =2.08+3.17=5.25 W/(m2*K)
1/h t=1/h s+δ/r1=1/5.25+0.024/1=0.2.14(m2*K)/ W
1/U=1/h e +1/h i+1/h t=1/8+1/23+0.214=0.382 m2*K)/ W
U=1/0.382=2.62 W/(m2*K)
例3 求12mm白玻+12mm(空氣)+ 12mm LOW-E中空玻璃的傳熱系數(shù)。
解 P r=μc/λ=1.761×10-5×1.008×103 /2.496×10-2 =0.711
G r=9.81s3ΔTρ2/Tmμ2=9.81×0.0123×15×1.2322/283×(1.761×10-5)2= 4398
N u=0.035(Gr Pr)0.38= 0.035(0.711×4398)0.38=0.745 取Nu=1
H g= Nu λ/s =1×2.496×10-2/0.012=2.08 W/(m2*K)
HT=4σ(1/ε1+1/ε2-1)-1×Tm 3=4×5.67×10-8×(1/0.837+1/0.10-1)-1×2833=0.504 W/(m2*K)
h s = hg + h T =2.08+0.504=2.584 W/(m2*K)
1/h t=1/h s+δ/ r1=1/2.584+0.024/1=0.411(m2*K)/ W
1/U=1/h e +1/h i+1/h t=1/8+1/23+0.411=0.579 m2*K)/ W
U=1/0.579=1.73 W/(m2*K)
例4 求12mm白玻+12mm(氬氣)+ 12mm白玻 中空玻璃的傳熱系數(shù)。
解 P r=μc/λ=2.164×10-5×0.519×103 /1.684×10-2 =0.6669
Gr=9.81s3ΔTρ2/Tmμ2=9.81×0.0123×15×1.699 2/283×(2.164×10-5)2= 5538
Nu=0.035(Gr Pr)0.38= 0.035(0.6669×5538)0.38=0.794 取Nu=1
hg= Nu λ/s =1×1.684×10-2/0.012=1.4 W/(m2*K)
h T =4σ(1/ε1+1/ε2-1)-1×Tm 3=4×5.67×10-8×(1/0.837+1/0.837-1)-1×2833=3.7 W/(m2*K)
h s = hg + hT =1.4+3.7=5.10 W/(m2*K)
1/h t=1/h s+δ/ r1=1/5.10+0.024/1=0.22(m2*K)/ W
1/U=1/h e +1/h i+1/h t=1/8+1/23+0.22=0.388 m2*K)/ W
U=1/0.388=2.58 W/(m2*K)
例5 求12mm白玻+12mm(氬氣)+ 12mm LOW-E中空玻璃的傳熱系數(shù)。
解 P r=μc/λ=2.164×10-5×0.519×103 /1.684×10-2 =0.6669
Gr=9.81s3ΔTρ2/Tmμ2=9.81×0.0123×15×1.699 2/283×(2.164×10-5)2= 5538
Nu=0.035(Gr Pr)0.38= 0.035(0.6669×5538)0.38=0.794 取Nu=1
hg= Nu λ/s =1×1.684×10-2/0.012=1.4 W/(m2*K)
hT =4σ(1/ε1+1/ε2-1)-1×Tm 3=4×5.67×10-8×(1/0.837+1/0.10-1)-1×2833=0.504 W/(m2*K)
h s = hg + hT =1.4+0.504=1.904 W/(m2*K)
1/h t=1/h s+δ/r1=1/1.904+0.024/1=0.549(m2*K)/ W
1/U=1/h e +1/h i+1/h t=1/8+1/23+0.549=0.717 m2*K)/ W
U=1/0.717=1.39 W/(m2*K)
*平板玻璃的導(dǎo)熱系數(shù):0.756~0.823W/m·K