节能玻璃的物性测试

  • 学生:周菁华.刘芸
  • 指导教师:陈骏逸
  1. 本实验提供一块节能玻璃(温屏玻璃),希望测量其物性参数,解释其节能的原因。
  2. 主要测定参数:导热系数,各种波长段的透射率
  • 光学
    1. 玻璃的透射系数:在一定入射光强下,透射光强占入射光强的比例,透射系数越大,玻璃的透光性越好。
    2. 可见光透射率:透过玻璃的可见光(380-780nm)与射在玻璃表面上的总可见光,通达以百分比表达,刺目强光的形成主要受可见光透射率影响。
    3. 紫外线阻隔率:透过玻璃的太阳紫外线(300-380nm)与射在玻璃系统上总太阳紫外线的比率,紫外线为太阳光谱中导致纺织品及家具褪色变质的主要因素。
    4. 红外线阻隔率:透过玻璃的太阳红外线(>780nm)与射在玻璃系统上总太阳红外线的比率,红外线为太阳光谱中导致温室效应的主要因素。
  • 热学
    • 热传导是依靠物体各部分直接接触而进行的热传播过程,和温度的分布有着密切关系。一般说来,温度T是坐标x, y, z和时间t的函数 T=f(x, y, z, t)。在某一瞬间,空间所有各点温度的集合叫做温度场。如果各点温度不随时间改变,称为稳定的温度场。
    • 考虑温度T的变化只沿x轴的情况(一维稳定温度场),则必有热量向温度减小的方向传递。当热传导平衡时,与x轴垂直的平面S内温度处处相同,则在时间t内,通过S传递的热量Q与S的大小、传递时间t的长短以及温度T沿x轴方向的变化率dT/dx (即在S处的温度梯度)三者成正比,因而可写成Q=-lemda*dT/dx*S*t
    • 上式中的比例系数λ根据物质的类别及它所处的状态而变,称该物质的导热系数;负号表示热量Q向着温度减少的方向传递。如果样品是均匀的,而且其侧周绝热。则温度梯度在它的各截面处处都相等。
    • 由上式可知,导热系数是温度梯度为每单位长度1度时,在单位时间内通过单位面积所传递的热量。单位为焦/米•秒•℃。导热系数越大,玻璃的隔热性能越差。
  • 热学
    • 光功率计(A),接收器(B),截止片(C),挡光圈(D,内径为6.1cm),光源(E,功率可调节),光具座(F)

其中,挡光圈D的作用是使光源发出的光集中,以近乎平行通过玻璃样品

  • 截至片3种,分别为红外HB760, 可见光QRB3, 紫外ZWB1。

  • 热学
    • FD-TC-B型导热系数测定仪
  • 装置由加热器、铜加热盘 ,待测样品 ,铜散热盘 、支架及调节螺丝、温度传感器以及控温与测温器组成。
  • 光学
    • 以上是各种不同入射光和波长的关系图
  • 热学
  • 以上是温屏玻璃的导热系数测定图和结论
  • 以上是普通玻璃的导热系数测定图和结论
  • 很不错啊!辛苦了。

关于报告内容的一些补充

  • 鉴于报告时同学和老师们提出的“为什么不用双层中空玻璃和温屏玻璃比较”这一问题,在考虑后我们做出如下答复:
  • 找了资料:“中空玻璃的导热系数比单片玻璃低一倍左右,这主要是气体间隔层的作用。中空玻璃内部可以充空气氩气等。空气的导热系数为0.024W/mk,氩气0.016W/mk。在6+12+6的白玻中空组合中,充空气k值为2.7W/m^2k。充100%氩气2.53W/m^2k。
  • 中空玻璃的使用加速了建筑节能的步伐,促使中空玻璃不断实现更优良的节能特性。影响中空玻璃节能特性的因素是玻璃原片的类型,间隔层的厚度与种类”
  • 所以我觉得问题还在于对节能玻璃普通玻璃的定义。由上明显可以看出中空玻璃都属于节能玻璃,如果用两层玻璃中间充空气和我们的实验器材作比较,无非是比较哪种节能玻璃效果更好,而不是普通玻璃和节能玻璃比。这和我们的实验目的是不相符的,不是验证温屏玻璃的物性,验证氩气温屏膜有什么好处,而是以温屏玻璃作为节能玻璃的代表,和普通玻璃对比。至于,把几块单片玻璃叠在一起充个气,其导热性能自然比一块差,那还能称为普通玻璃么?不能,其整体效果相比单片已经是节能的了。所以只有单片玻璃才能作为基准,作为普通玻璃。

周菁华 & 刘芸 2008/01/11 21:57

我认为这是实验对象选择上的两种思路,你们一开始说了你们现在用的节能玻璃是别人专门给的一块样品,是特指的,且有专门强调其“节能”特点,一般的理解应该是不同于普通的双层玻璃,所以作为比较,我觉得把你们的节能玻璃,相同规格的“双层玻璃”和单层玻璃的性能都能测出来并作比较,应该是更加完整的数据。

建议你们把这样的讨论放到网页上去。

乐永康

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  • 最后更改: 2008/01/11 22:00
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