5. C¸c ký hiÖu phô:
§Ó tr¸nh nhÇm lÉn cÇn ph¶i sö dông nh÷ng ký hiÖu phô hoÆc c¸c dÊu hiÖu nhËn biÕt kh¸c. Trong c¸c trêng hîp ®ã ý nghÜa cña chóng cÇn ph¶i râ rµng.
Nh÷ng ký hiÖu phô díi ®©y khuyÕn c¸o sö dông:
- bªn trong (interior). i
- bªn ngoµi (exterior) e
- bÒ mÆt (surface) s
- mÆt trong (interior surface) si
- mÆt ngoµi (exterior surface) se
- dÉn truyÒn (conduction) cd
- ®èi lu (convection) cv
- bøc x¹ (radiation) r
- tiÕp xóc (contact) c
- kh«ng gian khÝ (kh«ng khÝ) (gas (air) space) g
- m«i trêng xung quanh (ambient) a
Phô lôc
Kh¸i niÖm vÒ ®é dÉn nhiÖt
A.0. Giíi thiÖu
§Ó hiÓu râ thªm kh¸i niÖm ®é dÉn nhiÖt khi ¸p dông, phô lôc nµy ®a ra c¸ch gi¶i thÝch theo to¸n häc chÝnh x¸c h¬n.
A.1. Gradian nhiÖt (grad T) t¹i ®iÓm P
§©y lµ mét vÐct¬ theo híng ph¸p tuyÕn n víi mÆt ®¼ng nhiÖt chøa ®iÓm P. §é lín cña nã b»ng ®¹o hµm cña nhiÖt ®é T theo kho¶ng c¸ch tõ P däc theo ph¬ng ph¸p tuyÕn n, vÐct¬ ®¬n vÞ lµ en
Tõ ®Þnh nghÜa nµy cã:
T
grad T.en = (1)
n
A.2. Cêng ®é dßng nhiÖt bÒ mÆt, q, ë ®iÓm P (bÒ mÆt cã dßng nhiÖt ®îc truyÒn qua)
§îc x¸c ®Þnh nh sau:
d
q = ( )P (2)
dA
Khi ®Ò cËp ®Õn sù trao ®æi nhiÖt do dÉn nhiÖt ë mçi ®iÓm cña vËt thÓ n¬i tån t¹i sù dÉn nhiÖt th× ®¹i lîng q phô thuéc vµo híng cña bÒ mÆt (tøc lµ phô thuéc vµo híng ph¸p tuyÕn ë ®iÓm P tíi bÒ mÆt diÖn tÝch A) vµ cã thÓ t×m ®îc híng ph¸p tuyÕn n víi bÒ mÆt diÖn tÝch An chøa ®iÓm P, n¬i mµ trÞ sè q cã gi¸ trÞ lín nhÊt vµ ®îc ký hiÖu b»ng vÐct¬ q:
q = ( ) Pen (3)
An
§èi víi bÒ mÆt bÊt kú diÖn tÝch AS ®i qua ®iÓm P, cêng ®é dßng nhiÖt bÒ mÆt q lµ mét thµnh phÇn cña vÐc t¬ q theo híng ph¸p tuyÕn tíi bÒ mÆt ®ã t¹i ®iÓm P.
VÐct¬ q ®îc gäi lµ “mËt ®é dßng nhiÖt” (kh«ng ph¶i cêng ®é dßng nhiÖt). ThuËt ng÷ “dßng nhiÖt” vµ “lu lîng dßng nhiÖt” lµ c¸ch nãi t¬ng ®¬ng khi ®Ò cËp tíi dÉn nhiÖt. BÊt kú khi nµo vÐct¬ q kh«ng thÓ x¸c ®Þnh ®îc (®èi víi truyÒn nhiÖt ®èi lu vµ hÇu hÕt c¸c trêng hîp truyÒn nhiÖt bøc x¹), th× chØ sö dông thuËt ng÷ “lu lîng dßng nhiÖt” vµ “cêng ®é dßng nhiÖt bÒ mÆt”
A.3. NhiÖt trë suÊt r t¹i ®iÓm P
§©y lµ ®¹i lîng cho phÐp tÝnh to¸n vÐct¬ grad T t¹i ®iÓm P tõ vÐct¬ q t¹i ®iÓm P b»ng ®Þnh luËt Fourier. Trêng hîp ®¬n gi¶n nhÊt (vËt liÖu ®¼ng nhiÖt) lµ khi grad T vµ q song song vµ ngîc chiÒu, lóc ®ã r ®îc x¸c ®Þnh ë mçi ®iÓm nh hÖ sè tû lÖ gi÷a c¸c vÐct¬ grad T vµ q:
grad T = - rq (4)
Trong trêng hîp nµy r còng lµ hÖ sè tû lÖ nghÞch gi÷a c¸c thµnh phÇn cña grad T vµ q t¹i cïng mét ®iÓm däc theo híng s bÊt kú vµ kh«ng phô thuéc vµo híng s ®· chän.
Trong trêng hîp chung (vËt liÖu ®¼ng híng hoÆc dÞ híng), mét trong ba thµnh phÇn x¸c ®Þnh grad T lµ ®¹i lîng tû lÖ tuyÕn tÝnh cña c¸c thµnh phÇn cña vÐct¬ q. Do ®ã nhiÖt trë suÊt ®îc x¸c ®Þnh th«ng qua tenx¬ r cña chÝn hÖ sè cña c¸c ®¹i lîng tû lÖ tuyÕn tÝnh ®ã theo hÖ thøc díi ®©y :
grad T = - r q (5)
NÕu nhiÖt trë suÊt r hoÆc r kh«ng ®æi theo to¹ ®é vµ thêi gian, cã thÓ xem nã nh lµ mét ®Æc tÝnh nhiÖt ë nhiÖt ®é ®· cho.
A.4. §é dÉn nhiÖt ë ®iÓm P
§©y lµ ®¹i lîng cho phÐp ®Ó tÝnh to¸n vÐct¬ q t¹i ®iÓm P tõ vÐct¬ grad T t¹i ®iÓm P, cã nghÜa lµ b»ng tÝch sè cña ®é dÉn nhiÖt víi nhiÖt trë suÊt b»ng mét hoÆc b»ng mét ®¬n vÞ tenx¬.
NÕu q vµ grad T song song vµ ngîc chiÒu th×:
q = - grad T (6)
r = 1
Gièng nh nhiÖt trë suÊt, ®é dÉn nhiÖt trong hÇu hÕt c¸c trêng hîp lµ mét tenx¬ cña chÝn hÖ sè cña c¸c ®¹i lîng tû lÖ tuyÕn tÝnh thuéc c¸c thµnh phÇn cña grad T mµ c¸c hÖ sè nµy x¸c ®Þnh mçi thµnh phÇn cña q theo hÖ thøc díi ®©y:
q = - grad T (7)
Nh vËy cã thÓ ®îc x¸c ®Þnh ®îc b»ng c¸ch ®¶o ngîc r vµ ngîc l¹i. NÕu ®é dÉn nhiÖt hoÆc kh«ng ®æi theo to¹ ®é vµ thêi gian, nã cã thÓ ®îc xem nh lµ mét ®Æc tÝnh nhiÖt ë nhiÖt ®é ®· cho.
§é dÉn nhiÖt cã thÓ lµ mét hµm sè cña nhiÖt ®é vµ cña híng (vËt liÖu dÞ híng). Do ®ã cÇn biÕt mèi quan hÖ cña c¸c th«ng sè nµy.
H·y xem xÐt mét vËt thÓ cã chiÒu dµy d ®îc giíi h¹n b»ng hai mÆt ph¼ng song song vµ ®¼ng nhiÖt, cã nhiÖt ®é T1 vµ T2 , mçi mÆt cã diÖn tÝch A.
C¸c mÐp bªn bao quanh c¸c mÆt chÝnh cña vËt thÓ nµy ®îc gi¶ thiÕt lµ ®o¹n nhiÖt vµ th¼ng gãc víi chóng. Gi¶ thiÕt r»ng vËt thÓ ®îc t¹o bëi vËt liÖu æn ®Þnh, ®ång nhÊt vµ ®¼ng híng (hoÆc kh«ng ®¼ng híng -dÞ híng- víi mét trôc ®èi xøng vu«ng gãc víi c¸c mÆt chÝnh). Trong ®iÒu kiÖn nh vËy c¸c hÖ thøc díi ®©y = ®¹o hµm tõ ®Þnh luËt Fourier trong c¸c tr¹ng th¸i æn ®Þnh sÏ ®îc ¸p dông nÕu hÖ sè dÉn nhiÖt hoÆc , hoÆc nhiÖt trë suÊt r hoÆc r kh«ng phô thuéc nhiÖt ®é:
1 d d
= = = (8)
r A(T1 - T2) R
A(T1 – T2) d
R = = = rd (9)
NÕu tÊt c¶ c¸c ®iÒu kiÖn trªn ®îc ®¸p øng (ngo¹i trõ hÖ sè dÉn nhiÖt hoÆc lµ hµm sè tuyÕn tÝnh cña nhiÖt ®é th× vÉn ¸p dông c¸c hÖ thøc trªn nhng hÖ sè dÉn nhiÖt ®îc tÝnh ë nhiÖt ®é trung b×nh
T1 + T2
Tm = .
2
T¬ng tù, nÕu mét vËt thÓ cã chiÒu dµi l ®îc giíi h¹n bëi hai mÆt ®¼ng nhiÖt, h×nh l¨ng trô, ®ång trôc cã nhiÖt ®é T1 vµ T2 vµ ®êng kÝnh D1 vµ D2 t¬ng øng, vµ nÕu hai ®Çu cña vËt thÓ lµ c¸c mÆt ®o¹n nhiÖt ph¼ng vu«ng gãc víi h×nh l¨ng trô, vµ c¸c vËt liÖu lµ æn ®Þnh, ®ång nhÊt vµ ®¼ng híng, th× c¸c hÖ thøc díi ®©y = ®¹o hµm tõ ®Þnh luËt Fourier trong c¸c ®iÒu kiÖn æn ®Þnh sÏ ®îc ¸p dông nÕu ®é dÉn nhiÖt hoÆc nhiÖt trë suÊt r kh«ng phô thuéc vµo nhiÖt ®é :
De D De
ln ln
1 Di 2 Di
= = = (10)
r 2l(T1- T2 ) R
(T1 – T2 ) /D 1 D De D De
R = = ln = r ln (11)
2 Di 2 Di
Trong ®ã D cã thÓ lµ ®êng kÝnh bªn ngoµi hoÆc bªn trong hoÆc ®êng kÝnh x¸c ®Þnh kh¸c.
NÕu tÊt c¶ c¸c ®iÒu kiÖn trªn ®Òu ®îc ®¸p øng ngo¹i trõ hÖ sè dÉn nhiÖt lµ mét hµm sè tuyÕn tÝnh cña nhiÖt ®é th× c¸c hÖ thøc trªn vÉn ®îc ¸p dông nhng hÖ sè dÉn nhiÖt ®îc tÝnh theo nhiÖt ®é trung b×nh qua biÓu thøc sau:
T1 + T2
Tm =
2
Víi nh÷ng giíi h¹n trªn, c«ng thøc (8), (10) thêng ®îc sö dông ®Ó x¸c ®Þnh hÖ sè dÉn nhiÖt cña m«i trêng kh«ng trong suèt, ®ång nhÊt tõ c¸c ®¹i lîng ®· ®o ®îc ë nhiÖt ®é trung b×nh Tm.
T¬ng tù, c«ng thøc (8) vµ (10) cßn thêng ®îc dïng ®Ó x¸c ®Þnh ®Æc tÝnh nhiÖt cña c¸c m«i trêng xèp tõ c¸c ®¹i lîng ®o ®îc mµ ®èi víi chóng qu¸ tr×nh truyÒn nhiÖt tæng hîp bao gåm ba ph¬ng thøc : bøc x¹, dÉn nhiÖt vµ ®«i khi c¶ ®èi lu nhiÖt.
§Æc tÝnh nhiÖt ®o ®îc ®¹i diÖn cho tÊt c¶ c¸c ph¬ng thøc truyÒn nhiÖt nªu trªn ®îc gäi lµ ®é dÉn nhiÖt (®«i khi cßn gäi lµ ®é dÉn nhiÖt biÓu kiÕn, t¬ng ®¬ng hoÆc hiÖu qu¶) cña m«i trêng xèp ®ång nhÊt khi nã kh«ng phô thuéc vµo kÝch thíc h×nh häc cña mÉu ®o, tÝnh chÊt bøc x¹ nhiÖt cña c¸c bÒ mÆt giíi h¹n cña mÉu ®o vµ chªnh lÖch nhiÖt ®é (T1 - T2)
Khi c¸c ®iÒu kiÖn ®ã kh«ng tho¶ m·n, nhiÖt trë bÒ mÆt ph¶i ®îc sö dông ®Ó biÓu thÞ ®Æc tÝnh cña mÉu ®o víi c¸c kÝch thíc h×nh häc, chªnh lÖch nhiÖt ®é (T1 -T2 ) vµ víi ®é bøc x¹ nhiÖt ®· cho cña c¸c mÆt bªn cña mÉu ®o
-------------------------------------------
TCXDVN Tiªu chuÈn x©y dùng viÖt nam
TCXDVN 300: 2003…
(ISO 9251 : 1987)
c¸ch nhiÖt - §iÒu kiÖn truyÒn nhiÖt vµ c¸c ®Æc tÝnh
cña vËt liÖu- thuËt ng÷
Thermal insulation- HeAt transfer conditions and properties of materials- Vocabulary
Hµ Néi-2003
Lêi nãi ®Çu
TCXDVN 300: 2003 (ISO 9251:1987)- C¸ch nhiÖt- §iÒu kiÖn truyÒn nhiÖt vµ c¸c ®Æc tÝnh cña vËt liÖu- ThuËt ng÷ chÊp nhËn tõ ISO (ISO 9251:1987)- C¸ch nhiÖt- §iÒu kiÖn truyÒn nhiÖt vµ c¸c ®Æc tÝnh cña vËt liÖu- ThuËt ng÷ .
TCXDVN 300: 2003 (ISO 9251:1987)- C¸ch nhiÖt- §iÒu kiÖn truyÒn nhiÖt vµ c¸c ®Æc tÝnh cña vËt liÖu- ThuËt ng÷ do ViÖn Nghiªn cøu KiÕn tróc biªn so¹n, Vô khoa häc C«ng nghÖ- Bé X©y dùng ®Ò nghÞ vµ ®îc Bé X©y dùng ban hµnh.
PhÇn giíi thiÖu
Tiªu chuÈn nµy lµ mét trong sè c¸c tiªu chuÈn vÒ thuËt ng÷ dïng cho c¸ch nhiÖt .
C¸c tiªu chuÈn nµy bao gåm :
- TCXDVN 299: 2003 (ISO 7345-1987)- C¸ch nhiÖt- C¸c ®¹i lîng vËt lý vµ ®Þnh nghÜa .
- ISO 9346- C¸ch nhiÖt- TruyÒn nhiÖt- C¸c ®¹i lîng vËt lý vµ ®Þnh nghÜa .
- ISO 9229- C¸ch nhiÖt- VËt liÖu vµ s¶n phÈm c¸ch nhiÖt—ThuËt ng÷ 1)
- ISO 9288- C¸ch nhiÖt-TruyÒn nhiÖt b»ng bøc x¹-C¸c ®¹i lîng vËt lý vµ ®Þnh nghÜa .
1) Trong giai ®o¹n so¹n th¶o
c¸ch nhiÖt - §iÒu kiÖn truyÒn nhiÖt vµ c¸c ®Æc tÝnh cña vËt liÖu- thuËt ng÷
Thermal insulation- HeAt transfer conditions and properties of materials- Vocabulary
1. Ph¹m vi vµ ®èi tîng ¸p dông
Tiªu chuÈn nµy ®Þnh nghÜa c¸c thuËt ng÷ ®îc sö dông trong lÜnh vùc c¸ch nhiÖt nh»m m« t¶ c¸c ®iÒu kiÖn truyÒn nhiÖt vµ c¸c ®Æc tÝnh cña vËt liÖu.
2. C¸c ®iÒu kiÖn truyÒn nhiÖt
2.1.Tr¹ng th¸i æn ®Þnh : Lµ ®iÒu kiÖn truyÒn nhiÖt khi tÊt c¶ c¸c th«ng sè liªn quan kh«ng ®æi theo thêi gian .
2.2 Tr¹ng th¸i kh«ng æn ®Þnh : Lµ ®iÒu kiÖn truyÒn nhiÖt khi c¸c th«ng sè liªn quan biÕn ®æi theo thêi gian.
2.3 Tr¹ng th¸i chu kú : Lµ tr¹ng th¸i kh«ng æn ®Þnh trong ®iÒu kiÖn gi¸ trÞ cña c¸c th«ng sè liªn quan lÆp l¹i sau nh÷ng kho¶ng thêi gian ®Òu nhau mµ kh«ng phô thuéc vµo ®iÒu kiÖn ban ®Çu .
2.4 Tr¹ng th¸i chuyÓn tiÕp : Lµ tr¹ng th¸i kh«ng æn ®Þnh trong ®ã gi¸ trÞ cña c¸c th«ng sè liªn quan ®îc biÕn ®æi tiÖm cËn tõ tr¹ng th¸i ban ®Çu, ®Õn tr¹ng th¸i æn ®Þnh hoÆc tr¹ng th¸i chu kú
2.5 TruyÒn nhiÖt : Lµ sù truyÒn n¨ng lîng nhê dÉn truyÒn nhiÖt, ®èi lu nhiÖt hoÆc bøc x¹ nhiÖt, hoÆc tæng hîp tÊt c¶ c¸c ph¬ng thøc trªn.
3. §Æc tÝnh cña vËt liÖu
3.1 §é xèp, : Tæng thÓ tÝch cña c¸c kho¶ng rçng trong vËt liÖu xèp chia cho tæng thÓ tÝch cña vËt liÖu.
Ghi chó : §é xèp cña vËt liÖu cã thÓ ®îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc sau :
- g
= 1—
s - g
Trong ®ã :
: Khèi lîng riªng biÓu kiÕn cña vËt liÖu ;
s: Khèi lîng phÇn ®Æc cña vËt liÖu ;
g: Khèi lîng riªng cña kh«ng khÝ trong kháang rçng cña vËt liÖu .
Khèi lîng riªng biÓu kiÕn cña vËt liÖu ®îc x¸c ®Þnh b»ng c¸c ph¬ng ph¸p thùc nghiÖm .
3.2 §é xèp côc bé, p : §é xèp t¹i ®iÓm P n»m trong phÇn vËt liÖu cã khèi tÝch nhá so víi thÓ tÝch tæng thÓ nhng ®ñ lín ®Ó tÝnh ®îc gi¸ trÞ trung b×nh cã nghÜa.
3.3 M«i trêng xèp: M«i trêng kh«ng ®ång nhÊt do cã c¸c kho¶ng rçng vµ phÇn ®Æc ph©n bè mét c¸ch ®Òu ®Æn.
Cã thÓ ph©n chia c¸c lo¹i m«i trêng xèp theo cÊu tróc h×nh häc nh quy ®Þnh trong c¸c ®iÒu tõ 3.3.1 ®Õn 3.3.4.
3.3.1 M«i truêng xèp d¹ng sîi: M«i trêng ®îc t¹o bëi nh÷ng phÇn tö khÝ liªn tôc n»m gi÷a c¸c phÇn tö vËt chÊt ®Æc cã chiÒu dµi lµ kÝch thíc chiÕm u thÕ.
3.3.2 M«i trêng h¹t xèp : M«i trêng ®îc t¹o bëi nh÷ng phÇn tö khÝ liªn tôc n»m gi÷a c¸c phÇn tö vËt chÊt ®Æc cã h×nh d¹ng kh«ng theo quy luËt vµ kh«ng kÝch thíc nµo cña chóng chiÕm u thÕ .
3.3.3 M«i trêng xèp d¹ng tÕ bµo : M«i trêng ®îc t¹o bëi c¸c phÇn ®Æc liªn tôc ng¨n bëi c¸c lç rçng chøa khÝ d¹ng gÇn gièng h×nh cÇu.
3.3.4 M«i trêng xèp kiÓu m¹ng : M«i trêng ®îc t¹o bëi c¸c phÇn ®Æc liªn tôc bao gåm c¸c lç rçng cã tiÕp xóc bªn trong t¹o nªn phÇn tö khÝ còng liªn tôc .
3.4 M«i trêng cã ®é xèp ®ång nhÊt : M«i trêng mµ ®é xèp côc bé kh«ng phô thuéc vµo vÞ trÝ ®iÓm tÝnh to¸n.
3.5 M«i trêng ®ång nhÊt : M«i trêng trong ®ã c¸c ®Æc tÝnh liªn quan phô thuéc vµo vÞ trÝ cña chÝnh m«i trêng ®ã, mµ cã thÓ phô thuéc vµo c¸c th«ng sè nh thêi gian, ph¬ng híng hoÆc nhiÖt ®é . . .
3.6 M«i trêng kh«ng ®ång nhÊt : M«i trêng trong ®ã c¸c ®Æc tÝnh liªn quan phô thuéc vµo vÞ trÝ cña chÝnh m«i trêng ®ã do sù cã mÆt cña c¸c phÇn tö vËt chÊt kh«ng gièng nhau .
3.7 Khèi lîng riªng : B»ng khèi lîng chia cho thÓ tÝch.
Ghi chó :
1. §èi víi c¸c vËt liÖu xèpvµ vËt liÖu d¹ng h¹t th× khèi lîng riªng cña phÇn ®Æc, khèi lîng riªng cña toµn khèi cã thÓ x¸c ®Þnh ®îc.
2. Theo ISO 31, khèi lîng riªng ®îc ký hiÖu lµ “ ”, ®¬n vÞ ®o lµ kil«gam trªn mÐt khèi (kg/m3).
3.8 M«i trêng ®¼ng híng : M«i trêng trong ®ã c¸c ®Æc tÝnh liªn quan kh«ng phô thuéc vµo ph¬ng híng mµ cã thÓ lµ hµm sè theo vÞ trÝ cña m«i trêng hoÆc hµm sè biÕn thiªn theo thêi gian, nhiÖt ®é . . .
3.9 M«i trêng kh«ng ®¼ng híng : M«i trêng trong ®ã c¸c ®Æc tÝnh liªn quan lµ hµm sè cña ph¬ng híng.
3.10 M«i trêng æn ®Þnh : M«i trêng trong ®ã c¸c ®Æc tÝnh cã liªn quan kh«ng phô thuéc vµo thêi gian, mµ cã thÓ lµ mét hµm sè biÕn thiªn theo täa ®é, ph¬ng híng, nhiÖt ®é v.v.. . . .
-------------------------------------
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |