双层玻璃窗的功效ppt课件.ppt

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1、双层玻璃窗的功效ppt课件 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望2d墙墙室室内内 T1室室外外 T2dd墙墙l室室内内 T1室室外外 T2识别识别问题问题双层玻璃窗与同样多材料的单层双层玻璃窗与同样多材料的单层玻璃窗相比，热量损失的比值是玻璃窗相比，热量损失的比值是多少多少.符符号号热传导定律热传导定律Q1Q2Q 单位时间单位面积传导的热量单位时间单位面积传导的热量 T温差温差,d材料厚度材料厚度,k热传导系热传导系数数双层玻璃窗的功效双层玻璃窗的功效不

2、妨可以提出以下不妨可以提出以下 假设假设：1、设室内热量的流失是热传导引起的，、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密封性很好，两层玻璃之间的空气不流动。流动。2、室室内内温温度度T1与与户户外外温温度度T2均均为为常常数数，热传导过程已处于稳定状态。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。、玻璃是均匀的，热传导系数为常数。dd墙墙l室室内内 T1室室外外 T2Q1TaTb记双层玻璃窗传导的热量记双层玻璃窗传导的热量Q1Ta内层玻璃的外侧温度内层玻璃的外侧温度Tb外层玻璃的内侧温度

3、外层玻璃的内侧温度k1玻璃的热传导系数玻璃的热传导系数k2空气的热传导系数空气的热传导系数建模建模推导记单层玻璃窗传导的热量记单层玻璃窗传导的热量Q22d墙墙室室内内 T1室室外外 T2Q2双层与单层窗传导的热量之比双层与单层窗传导的热量之比k1=4 10-3 8 10-3,k2=2.5 10-4,k1/k2=16 32对对Q1比比Q2的减少量的减少量作最保守的估计，作最保守的估计，取取k1/k2=16建模建模hQ1/Q24200.060.030.026模型应用模型应用取取 h=l/d=4,则则 Q1/Q2=0.03即双层玻璃窗与同样多材即双层玻璃窗与同样多材料的单层玻璃窗相比，可料的单层玻璃

4、窗相比，可减少减少97%的热量损失的热量损失.结果分析结果分析Q1/Q2所以如此小，是由于层间空气极低的热传所以如此小，是由于层间空气极低的热传导系数导系数 k2 2,而这要求空气非常干燥、不流通而这要求空气非常干燥、不流通.房间通过天花板、墙壁、房间通过天花板、墙壁、损失的热量更多损失的热量更多.双层窗的功效不会如此之大双层窗的功效不会如此之大!通过观察图形，当h由0开始增加时，Q/Q迅速下降，而当h超过一定值（如当h4）时，Q/Q下降缓慢。所以一般建筑要求双层玻璃窗所夹空气厚度l与单层玻璃厚度d之比h=l/d约为4。餐馆每天都要洗大量的盘子，为了方便，某餐馆是餐馆每天都要洗大量的盘子，为了

5、方便，某餐馆是这样清洗盘子的：先用冷水粗粗洗一下，再放进热这样清洗盘子的：先用冷水粗粗洗一下，再放进热水池洗涤，水温不能太高，否则会烫手，但也不能水池洗涤，水温不能太高，否则会烫手，但也不能太低，否则不干净。由于想节省开支，餐馆老板想太低，否则不干净。由于想节省开支，餐馆老板想了解一池热水到底可以洗多少盘子，请你帮他建模了解一池热水到底可以洗多少盘子，请你帮他建模分析一下这一问题。分析一下这一问题。盘子有大小吗盘子有大小吗?是什么样的盘子是什么样的盘子？盘子是怎样洗的？盘子是怎样洗的?不不妨妨假设假设我们了解到：盘子大小相我们了解到：盘子大小相同，均为瓷质菜盘，洗涤时先将同，均为瓷质菜盘，洗涤

6、时先将一叠盘子浸泡在热水中，然后一叠盘子浸泡在热水中，然后 一清洗。一清洗。不难看出，是水不难看出，是水 的温度在决的温度在决 定定洗盘子的数量洗盘子的数量。盘子是先用冷水。盘子是先用冷水洗过的，其后可能还会再用清水洗过的，其后可能还会再用清水冲洗，更换热水并非因为水太脏冲洗，更换热水并非因为水太脏了，而是因为了，而是因为 水不够热了水不够热了。那么热水为什么会变冷呢？假如那么热水为什么会变冷呢？假如你想建一个较精细的模型，你当你想建一个较精细的模型，你当然应当把水池、空气等吸热的因然应当把水池、空气等吸热的因素都考虑进去，但餐馆老板的原素都考虑进去，但餐馆老板的原意只是想了解一下一池热水平均

7、意只是想了解一下一池热水平均大约可以洗多少盘子，大约可以洗多少盘子，杀鸡杀鸡 焉用牛刀？焉用牛刀？不妨可以提出以下不妨可以提出以下 简化假设简化假设：（1）水池、空气吸热不计，只考虑水池、空气吸热不计，只考虑 盘子吸热，盘子的大小、材料相同盘子吸热，盘子的大小、材料相同（2）盘子初始温度与气温相同，洗盘子初始温度与气温相同，洗完后的温度与水温相同完后的温度与水温相同（3）水池中的水量为常数，开始温水池中的水量为常数，开始温度为度为T1，最终换水时的温度为，最终换水时的温度为 T2（4）每个盘子的洗涤时间每个盘子的洗涤时间 T是一个是一个常数。（常数。（这一假设甚至可以去掉这一假设甚至可以去掉

8、不不要要）根据上述简化假设，利用热量守根据上述简化假设，利用热量守衡定律，餐馆老板的问题就很容衡定律，餐馆老板的问题就很容易回答了，当然，你还应当调查易回答了，当然，你还应当调查一下一池水的质量是多少，查一一下一池水的质量是多少，查一下瓷盘的吸热系数和质量等。下瓷盘的吸热系数和质量等。可见可见，假设条件，假设条件 的提出不的提出不 仅和你仅和你 研的研的 问题问题 有关，还和有关，还和 你准备利用哪些知你准备利用哪些知 识识、准备建立什么样的模型以及你准、准备建立什么样的模型以及你准 备备研究的深入程度有关，即在你提出假设研究的深入程度有关，即在你提出假设时，你建模的框架已经基本搭好了。时，你建模的框架已经基本搭好了。思考题