[精品]小論文

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1、傳熱學小論文黃冉思思2012-1-3目錄題干3建立模型3參數(shù)設定3求解思路3求解步驟3一、熱平衡4二、熱阻分析4三、計算總熱阻、計算并核算溫度5誤差分析5題干：一個學主早忌離開宿舍之前將一個功率為30W的電風扇打開，并將窗戶緊閉之后關門離開。學生離開房間吋房內溫度為20度，房外環(huán)境溫度為25度。房間的長、寬、高分別為5m,3m,2.5m,窗戶面積0.5*0.5m2o10小時后,宿舍的室溫為多少?建立模型：電風扇：將電風扇簡化為一個R=20cm的球狀熱源，每秒的熱量為30J。由于電風扇的作川宗內空氣的平均流動速度設為5m/so墻壁:假設房間壁厚為20cm，用紅磚砌成,由教材附錄

2、3查得X=0.49w/m?Ko室外溫度：室外環(huán)境溫度恒定在25度。對流情況：內壁與室內空氣的換熱對視為流體外略平板情況下的強制對流，外壁與室外空氣的換熱可視為均勻壁溫的人空間自然對流。天花板與地板視為絕熱。輻射情況：假設太陽白晝輻射強度不隨時間變化。早晨室外溫度已達25度，時令為初夏。假設該房間位于武漢，朝向為南，查閱和關文獻，得到表1中數(shù)據(jù)表1武漢夏季太陽輻射強度表【W(wǎng)'rr?】城市朝向6點7點點89占10點、口點12點武漢S174776125207261280城市朝向13點14點15點26點17點18點武漢S261207125764717根據(jù)表格計算可得：太陽從早辰6點到

3、傍晚6點的輻射總量為1746Wm2,則太陽口晝的平均輻射能力為145.5Wm2參數(shù)設定：室外溫度如二25CC房間高L3=2.5m內壁換熱而積A2室內溫度tf2外壁換熱面積A1窗戶面積A3=0.5*0.5m2內壁溫度t毎2墻壁導熱系數(shù)X=0.49W/m?K外壁溫度t問室內空氣流動速度u=5m/s墻壁內壁與室內空氣對流換熱系數(shù)h2壁厚6=0.2m墻壁外壁與室外空氣對流換熱系數(shù)hl房間長Ll=5m熱源（電風扇）散熱量①l=30W房間寬L2=3m太陽輻射量q=145.5Wm2求解思路：由于室外溫度恒定，因此可假設10小時Z后房間內外已達穩(wěn)定，以室內空氣為控制體,則冇進入控制體的

4、能最等于離開控制體的能量。通過熱平衡方程以及熱阻分析法可求解室內溫度。其中，運用熱阻分析法時需要對耳2、tw2＞抵：!進行初步設定，才能進一步求得各個環(huán)節(jié)的熱阻。第一次估計的溫度不一定正確，若最后得出的計算值與初設值相差甚遠，則需要重新假定溫度，直至假定值與計算值相差不人。求解步驟一、熱平衡1、計算進入控制體的能量（Wn2、計算離開控制體的能量二、熱阻分析1＞計算內壁與室內空氣的換熱熱阻R22、計算墻壁的導熱熱阻R33、計算外壁與室外空氣的換熱熱阻三、計算總熱阻并得出t僅tw2twl1、總熱阻2、室內溫度的計算與核算3、內壁溫度的計算與校核4、外壁溫度的計算與校核謀差在允許范

5、圍之內，因此結果有效。10小時后，室內溫度為電=27.3CGO誤差分析本次計算誤差來源有以下幾個方面：1、計算中假定室外溫度與太陽輻射能量恒定，而實際情況中，室外溫度和太陽輻射強度會隨時間的推移先增大后減小，在下午2:00左右達到最大。2、計算中假定天花板與地板絕熱，而實際上熱量可以通過這兩個途徑散失出去。3、計算中假定墻壁材料均勻R各項同性，而實際上墻壁是由多種材料構成，因此與實際的墻壁導熱系數(shù)存在出入。4、計算中假定電風扇的功率全部變?yōu)闊崃總鹘o了空氣，而實際上電風扇有一部分功率用于電機轉動，真正傳給空氣的熱量小于30Wo5、計算屮假定室內空氣流速為5m/s,實際上室內的空

6、氣流速不一定均勻，靠近風扇處的流速大，遠離風扇處的流速小。參考文獻：《傳熱學》第四版楊世銘編著《全國主要城市冬夏A陽輻射強度表》來H百度文庫作者：黃冉思思學號：2009302650041班級：09422