高分求解,工程传热学的一道题向高手求详解,非常感谢,题目如图~

2024-12-01 04:27:57
推荐回答(2个)
回答1:

我想你的疑问应该主要在肋壁侧的热传导如何处理。
涉及到肋片传热问题主要有两类,一类是已知肋片的详细尺寸,然后通过解析的办法求其传热情况,一般多用于理论分析上;另一类就像这道题一样,已知肋片的面积和肋片效率,多用于工程简略计算。
首先要阐明的是引入“肋片效率”的意义。工程传热计算不会用解析的方法来做,所以要尽量简化。经理论和试验测定,肋片板的传热量并不等于肋片表面积乘对流换热系数,而是存在一个折损,因此引入肋片效率,实际参与计算的换热面积为肋片效率乘肋片表面积。因此当“肋片效率”引入时,就不需要再去考虑肋壁侧肋片的热传导了。
设总传热量为Q,并将传热分为三个部分:第一部分为光板侧对流传热,记该部分温差为Δt1;第二部分为壁面内的热传导,记该部分温差为Δt2;第三部分为肋壁侧对流传热,记该部分温差为Δt3。
然后分别对三个传热过程进行分析:
第一部分: Q=h2*A1*Δt1
第二部分: Q=λA1/δ*Δt2
第三部分: Q=(h2*A2"+h1*A2')*Δt3
而 Δt1+Δt2+Δt3=tf1-tf2=Δt Q=k*A1*Δt (k为总传热系数)
联立上述各式即可解得结果

不懂请追问

回答2:

这个就是经典的通过肋壁传热的题目,一般传热学教材上都会有。
光壁换热:φ=h1A1(tf1-tw1)式1
肋壁导热:φ=λ/δ*A1(tw1-tw2)式2
肋壁换热:φ=h2A2'(tw2-tf2)+h2A2''(tw2,m-tf2) 式3
根据肋片效率的定义,式3可以化简为:φ=h2A2ηt(tw2-tf2)式4,其中ηt为肋壁总效率,等于(A2'‘+A2‘η)/A2
联立式1、2、4,可以得到最终传热量
φ=(tf1-tf2)/[1/(h1A1)+δ/(λA1)+1/(h2A2ηt)]
以光壁面积为基准的传热系数K1=1/[1/h1+δ/λ+A1/(h2A2ηt)]
以上公式中的参数题目都已经给出,将数字代入
可以得到φ=9776W
K1=81.47W/m2.K