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                            中空玻璃導熱系數(U值)公式解析與例題計算

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                            人氣:-發表時間:2016-01-04 13:30【

                            1.公式

                            P r=μc /λ  

                            式中   μ——動態黏度,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——導熱系數,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——動態黏度,空氣取1.761×10-5kg/m*s)、氬氣取2.164×10-5kg/m*s)。

                            N u= 0.035G r Pr0.38,如計算結果Nu1,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,取5.67×10-8 W/m2*K4);

                                ε1 ——外片玻璃表面的校正輻射率;

                                ε2 ——內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/T26804

                                真空磁控濺射鍍膜玻璃 τν≤15%   0.45     GB/T26804

                                                     τν>15%   0.70     GB/T26804 

                                LOW-E鍍膜玻璃       τν>15%   應由試驗取得,如無試驗資料時可取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1m*K/W。

                            1/U=1/he +1/hi+1/ht

                              式中   he——玻璃外表面換熱系數,取2319W/m2*K);

                                     hi——玻璃內表面換熱系數,取88.7W/m2*K)。

                                    括號中數字為GB50176有關規定。

                            2. 例題 

                            1   12mm白玻+12mm(空氣)+ 12mm白玻 中空玻璃的傳熱系數。

                                 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×(1.761×10-52= 4398

                                  N u= 0.035G r Pr0.38= 0.0350.711×43980.38=0.745   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=0.197m2*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 

                            2   12mm熱反射(τν>15% ε1 =0.70+12mm(空氣)+ 12mm白玻 中空玻璃的傳熱系數。

                                 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×(1.761×10-52= 4398

                                  N u 0.035G r Pr0.38= 0.0350.711×43980.38=0.745   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=0.2.14m2*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

                            3   12mm白玻+12mm(空氣)+ 12mm LOW-E中空玻璃的傳熱系數。

                                 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×(1.761×10-52= 4398 

                                  N u=0.035Gr Pr0.38= 0.0350.711×43980.38=0.745   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=0.411m2*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

                            4   12mm白玻+12mm(氬氣)+ 12mm白玻 中空玻璃的傳熱系數。

                                 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×(2.164×10-52= 5538

                                  Nu=0.035Gr Pr0.38= 0.0350.6669×55380.38=0.794   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=0.22m2*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

                             5   12mm白玻+12mm(氬氣)+ 12mm LOW-E中空玻璃的傳熱系數。 

                                 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×(2.164×10-52= 5538

                                  Nu=0.035Gr Pr0.38= 0.0350.6669×55380.38=0.794   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=0.549m2*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

                            *平板玻璃的導熱系數:0.756~0.823W/m·K


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