提出了空气—混凝土表面在自然状态下对流换热系数的实验方案。采用混凝土空心圆管试件,从圆管内部加热,试件混凝土内部布置18个热电偶测点测读温度场。利用专门设计制作的实验装置,可全自动控制加热过程并自动记录实验数据。进行了5个混凝土试件实验,并设定不同的圆管内部加热温度进行了多次测读,结果具有很好的一致性。实验结果表明,空气—混凝土表面对流换热系数在自然状态下基

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第3 3卷

第 5期

四川建筑科学研究 Sc u n B i igS in e ih a ul n ce c d 1 43

20 0 7年 1 0月

混凝土表面自然对流换热系数的实验研究 张建荣刘照球刘文燕，, ( .同济大学， 1上海 2 0 9 00 2; 2 .上海应用技术学院，海上 203 ) 0 2 3

摘

要：出了空气一混凝土表面在自然状态下对流换热系数的实验方案。采用混凝土空心圆管试件，圆管内部加热，提从试

件混凝土内部布置 1 8个热电偶测点测读温度场。利用专门设计制作的实验装置，全自动控制加热过程并自动记录实验数可 据。进行了 5个混凝土试件实验，设定不同的圆管内部加热温度进行了多次测读，并结果具有很好的一致性。实验结果表明， 空气一混凝土表面对流换热系数在自然状态下基本为一常数，随表面温度的变化而改变。实验所得到的自然对流换热系不

数，可用于混凝土结构温度效应计算。 关键词：对流换热系数；混凝土；实验中图分类号：U 2; U 0 T 58 T 52文献标识码： A文章编号：0 8—13 (0 7)5— 13—0 11 ) 93 20 0 04 4

Ex e i e t lr s a c n n t a o v c i e c e c e t0 o c e e s r a e o rm n a e e r h 0 a ur lc n e。v o m i n fc n r t u f c t Z HANG ino g, I h o i‘ L U W e y n Ja r n‘ L U Z a q u, I n a ( . o g n esy S aga 2 0 9 C i; 1T nj U i ri, hnhi 00 2, hn i v t a

2 Sag a Istt o eh o g, h g a 2 0 3,C ia .hnh ntue f cnl y S a hi 02 3 hn ) i i T o n Ab t a t A x e me t l t o o me s r h au a o v c ie c e ce to r—c n r t ne a e i s g e t d sr c: n e p r n a h d t a u e t e n t r c n e t o f i n fa i me l v i i o c ee i tr c s u g se .T e c n r t f h o c ee t b l me twa e td fo i sd h u e E g te h r c o p e e e

a r n e n i e t e c n r t l me tt a u h u e e e n sh a e r m n i e o t e t b . ih e n t emo u ls w r ra g d isd h o c e e e e n o me s r t e f e

tmp r t r it b t n nl e t g p o e s w s c n r l d a d t e ts a a w r c r e u o t a y b p ca l e e o e e e au d sr u o . e i i e h ai r c s a o tol n h e td t e e r o d d a tmai l y f s i y d v lp n e e c l l e l d c n rls s m.F v o c ee t b lme t we et se rma yt sa c r i g t i e e tin r e t gt mp rt r .T et s r s l o t yt o e ie c n r t e ee n s r e t f n i c o d n d f r n n e a n e au e h e t e u t u d o me o h i e s

c i cd e y we1 on ie v r l nl x e me t s ts o h tt e n t a o v c ie c e iin f arc n r t n e a e i n a l o sa t . e e p r n a r u h ws t a h a u l c n e t o f ce to — o ce e it r c s e r c n t . i l e l r v i f y n C n e t e c e c e td e n t h g t h e e au f o ce e s rE e nl x r na e u t au a o v cie c e iin o v ci o f in o s’ c a ewi t e tmp r t r o n rt u t . v i n h e c fc ee p i e me t r s l o n t r l n e t o f ce t l f c v c n b s d i h ay i o h r l f c n c n rt tu t e a u e n t e a l ss ft e ma e e ti o c e sr c u . e n e r Ke r y wo ds: o e tv o fiin c nv c ie c e c e t;c n r t o c ee;e p rme t x i e n

0前

言

混凝土表面对流换热系数是混凝土结构热效应分析中一个重要热工参数。处于自然环境中的混凝

没有相应的实验规程，相关的研究报告也很少。姜全德和张国庆曾分别对总热交换系数 (流换对热系数与热辐射系数之和)的取值给出公式。朱伯芳院士在研究大体积混凝土受太阳辐射影响的 。 温度场问题后，出了混凝土导热系数、面换热系提表数、阳辐射热的反演分析方法，出了各个热工参太指

土结构，长期经受自然界气温的变化和日照辐射等作用，由于混凝土结构的热传导性能差，在混凝土结构中会形成较大的温度梯度，混凝土结构中的各使部分处于不同的应变状态。由此产生的温度变形， 当被结构的内、外约束阻碍时，便会产生温度应力。 由于混凝土结构完全暴露在大气之中，结构表面同时会受到太阳辐射和对流换热的作用，而这些作用是导致混凝土结构产生温度变形的直接原因。 对于混凝土表面对流换热系数的测试，国尚我

数之间的关系。大多数美国建筑传热分析，则直接采用美国供暖制冷和空气调节工程师学 ( S R E)基础手册中所给的数据。然而， AH A A HR S AE给出的是辐射和对流组合的表面换热系数，便于确定实际的表面温度。不 国内外学者对混凝土表面自然对流换热系数取值有很大的差异，如魏光坪取 43, . .5 F凯尔别 克取 5 8 Mi m e 取 6 0 S e a取 5 6 ., r bl a l ., at t ., A HR E基础手册中自然状态下混凝土表面总热交 S A

收稿日期：060 - 20 -30 7

作者简介：张建荣 (9 2一)男，江绍兴人，授， 16,浙教工学博士，学哲博士，研究方向：混凝土结构。 基金项目：国家自然科学基金资助项目( 0 7 07) 5386 E— i: hn j m i tn ieu e mal zagr al o 6 .d .n@ .

换系数取 1. 8 07 8等。因此，这一系数的深入研对

究，还有很多工作要做。 金属材料的对流换热系数测试方法较为成熟。