真空玻璃传热系数计算

一、真空玻璃热导和热阻及传热系数的简单计算方法 1．两平行表面之间的辐射热导可由下式估算 C 辐射=ε 有效 σ(T14-T24)/(T1-T2)(1)式中 T1，T2 是两表面的绝对温度，单位为 K ε 有效是表面有效辐射率 σ 是斯忒芬-波尔兹曼(Stefan-Boltzmann)常数，其数值为 5.67×10-8Wm-2K-4。 在两平行表面温差不大（如数十度）的条件下，可用下面公式(2)计算，误差在百分之一以内。 C 辐射=4ε 有效 σT3 (2) T 是两表面的平均绝对温度。 (1)和(2)式中 ε 有效为有效辐射率，由下式(3)计算： ε 有效=(ε1-1+ε2-1-1)-1 (3) 式中 ε1 是表面 1 的半球辐射率。 ε2 是表面 2 的半球辐射率。 计算例：真空玻璃的一片玻璃是 4mmLow-E 玻璃，辐射率为 0.10，另一片是 4mm 普通白玻，辐射率为 0.84， 则可算出 ε 有效=(10+1.19-1)-1=0.098 按我国测试标准， 室内侧温度：T1=18+273=291K 室外侧温度：T2=-20+273=253K 平均温度：T=272K 公式(2)可简化为 C 辐射=4.564ε 有效 据此可算出 C 辐射=0.447Wm-2K-1 R 辐射=1/C 辐射＝2.237W-1m2K 2．圆柱支撑物热导可由公式(4)计算 式中 λ 玻为玻璃导热系数，约为 0.76Wm-1K-1 h 为支撑物高度，单位为 m a 为支撑物半径，单位为 m b 为支撑物方阵间距，单位为 m λ 支撑物为支撑物材料的导热系数，单位为 Wm-1K-1 目前国内外均选用不锈钢材料制作支撑物，使得 λ 支撑物比 λ 玻大 20 倍以上，支撑物高度 h 又比半径 a 小，故公式(4)可简化为 计算例：当支撑物选用 a=0.25mm,h=0.15mm 方阵间距 b=25mm 则 C 支撑物=0.608Wm-2K-1 我国新立基公司的专利采纳环形(又称 C 形)支撑物，热导还可比上述计算值小 10%至20%。此例中 C 支撑物可按 0.50Wm-2K-1 计，则 支撑物热阻 正在研制的支撑物半径 a=0.125mm，则 C 支撑物将减小一倍，为 0.25Wm-2K-1 3．真空玻璃中的残余气体热导 真空玻璃生产工艺要求产品经过 350℃以上高温烘烤排气，不仅把间隔内的空气(包括水气)排出，而且把吸附于玻璃内表面表层和深层的气体尽可能排出，使真空层气压达到低于 10-1Pa(也就是百万分之一大气压)以下，这样残余气体传热才可以忽略不计。 实验证明，在使用过程中，温度升高和阳光照射还会使玻璃表层放出水气和 CO2 等气体，破坏真空度，破坏真空玻璃热性能。因此，在真空玻璃中还需放入吸气剂来不断吸收这些气体，以...