2024年3月31日发(作者：中国研究生招生信息网)
t
h
、
T
h
——环境摄氏和绝对温度，ｏC，K；
n——换热指数；
ε
——热力设备表面与半球空间冷物体的系统黑度；
3.2 散热损失
如果散热表面各个位置的传热和散热情况相同，那么在获取散热强度的基础上，可以进一步计算散
、热损失。
Q
5
=S⋅q
，式中：S——热力设备的总散热面积，m２。然而，实际情况却是
α
D
、
t
b
（
T
b
）
t
h
（
T
h
）、
ε
、q值随位置的不同有明显的差异。
3.3 散热强度（热流密度）的确定方法
现有热力设备散热损失的可用方法有六种。1)热流计测定法；2)表面温度法；3)导热温差法；4)工
质能量平衡法；5)理论计算法；6)红外测定法。其中，后四种方法不适合进行空调系统热力设备的散热
损失测量。笔者在参考热流计法和表面温度法的基础上提出了用于热力设备现场表面散热量的方法。热
流计法主要是用特制的面式或埋入式热流计进行散热强度测量。一般来说面式热流计精度较高、使用轻
便，在散热测量中应用比较广泛。面式热流计是由探头和微处理机组成的直读式仪表。通过探头的散热
强度为：
q=
α
D
[(
T
b
+∆t−∆T
)
−T
H
]
+
4.9
ε
[(
Tb+∆t−∆T
)
−T
H
]
，其中，
T
b
、
T
H
为表面壁温和
环境温度，K。热流计测定法需要获取两个关键参数：热流强度和散热体表面黑度。而表面真实散热强
度
q
0
与探头的散热强度
q
0
′
的关系式为：
q
0
=q+
(
∆T−∆t
)
n44
∂q
0
−
4.9
∆
ε
[(
T
b
4
−T
H
4
)
+
4
T
b
3
(
∆T−∆t
)]
，
∂T
b
其中，
∆
ε
为探头表面黑度与被测物黑度差。黑度测量需要用到专用黑度计，在无该类仪器的情况下，
可用
φ
40~50×3管子，一端车成30度夹角的刀口。做一个保温外表层取样器（见下图），取样时可用
锤子打击无刀口的一端。取下的试样，用软纸包好，送有关单位测量红外范围内的表面黑度。
由于受到仪器、资金等实际条件的制约，散热体表面的黑度在现场测量时不容易获取。参考表面
温度法，在工程中，常把对流和辐射传热换算为壁面与环境温度之差的关系，即：
q
0
=q
D
+q
r
=
α
(t
b
−t
h
)
，或者
q
0
=(
α
D
+
α
r
)(t
b
−t
h
)
。
式中：
α
D
——对流放热系数
α
r
——辐射放热系数
而现场的
α
D
和
α
r
的系数与表面温度法中推荐的查表值存在比较大的差异，并且
α
D
受热力设备表
面空气湍流的影响也有较大的偏差。所以在笔者采用的方法把对流放热系数
α
D
和辐射放热系数
α
r
综
合为一个壁面综合放热系数
α
，再测量并分析被测热力设备热流密度与热力设备散热表面温度与环境
温度差Δt的数值关系，将
α
表示为Δt的回归方程
α
=f(∆t)
。并以此为基础，在测量热力设备表面
温度分布的基础上，求出热力设备的散热损失。需要注意的是，该回归方程需要考虑到不同表面
α
和
Δt关系可能不同，因此需要分表面确定。
3.4 算法实例及分析
3.4.1 某电加热锅炉
该电锅炉尺寸及区域划分如下图所示：
侧面图
端面图
图1：锅炉侧面及端面区域划分
锅炉侧面在进行初步估计侧面温度分布测量后，将侧面横向分为6个区域，竖向等分为3个区域，
L1至L5每个横向区域取3个测点，L6取2个测点。L1＝L2=L3＝L4＝L5＝25cm。锅炉两侧面温度分
布情况基本一致，故只取一个侧面。锅炉两端面由于连接进回水管差异，两个端面温度差异较大，尤其
是在管道接口处的温度较高。将端面按图所示，温度变化较大的区域分为6个小区域，其中L1＝L2＝
L3＝35cm，L4＝L5＝15cm。在对面式热流计、智能环境测试仪进行标定后，对环境温度、锅炉表面温
度和锅炉表面热流密度进行测试得如下数据。
表1：室内环境温度的确定
12月25日逐时温度
7:59 8:30 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00
测试时间
17.5 17.4 17.6 17.3 17.2 17.5 18.7 18.1
干球温度（ｏC）
15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00
测试时间
17.5 16.9 15.8 17.3 17.9 18.3 18.7 18.7
干球温度（ｏC）
测试时间
干球温度（ｏC）
测试时间
干球温度（ｏC）
8:00
14.0
16:00
18.0
9:00
16.4
17:00
18.0
10:00
17.5
18:00
18.0
12月26日逐时温度
11:00
17.5
19:00
18.0
12:00
17.5
20:00
18.0
13:00
17.5
21:00
18.0
14:00 15:00
18.0 18.0
22:00
18.0
12月24日逐时温度
15:00 16:00 17:00 18:00
测试时间
17.5 16.4 16.4 16.8
干球温度（ｏC）
从上表可以看出，12月24日至12月26日测试时间范围内，锅炉机房的环境温度基本上保持在17
ｏC上下，经计算得室内平均温度为17.5ｏC。
表2：表面热流密度及温差
所属范围 编号 热流密度w/m２ 区域温度ｏC 室内平均温度ｏC 温度差ｏC
侧面热流q1 64.6 31
17.5 13.5
密度
l1
q2 57 22
17.5 4.5
q3 63 22
17.5 4.5
l2
q1 63 32
17.5 14.5
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