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1、传热学小论文黄冉思思2012-1-3目录题干3建立模型3参数设定3求解思路3求解步骤3一、热平衡4二、热阻分析4三、计算总热阻、计算并核算温度5误差分析5题干：一个学主早忌离开宿舍之前将一个功率为30W的电风扇打开，并将窗户紧闭之后关门离开。学生离开房间吋房内温度为20度，房外环境温度为25度。房间的长、宽、高分别为5m,3m,2.5m,窗户面积0.5*0.5m2o10小时后,宿舍的室温为多少?建立模型：电风扇：将电风扇简化为一个R=20cm的球状热源，每秒的热量为30J。由于电风扇的作川宗内空气的平均流动速度设为5m/so墙壁:假设房间壁厚为20cm，用红砖砌成,由教材附录

2、3查得X=0.49w/m«Ko室外温度：室外环境温度恒定在25度。对流情况：内壁与室内空气的换热对视为流体外略平板情况下的强制对流，外壁与室外空气的换热可视为均匀壁温的人空间自然对流。天花板与地板视为绝热。辐射情况：假设太阳白昼辐射强度不随时间变化。早晨室外温度已达25度，时令为初夏。假设该房间位于武汉，朝向为南，查阅和关文献，得到表1中数据表1武汉夏季太阳辐射强度表【W'rr?】城市朝向6点7点点89占10点、口点12点武汉S174776125207261280城市朝向13点14点15点26点17点18点武汉S261207125764717根据表格计算可得：太阳从早辰6点到

3、傍晚6点的辐射总量为1746Wm2,则太阳口昼的平均辐射能力为145.5Wm2参数设定：室外温度如二25CC房间高L3=2.5m内壁换热而积A2室内温度tf2外壁换热面积A1窗户面积A3=0.5*0.5m2内壁温度t毎2墙壁导热系数X=0.49W/m・K外壁温度t问室内空气流动速度u=5m/s墙壁内壁与室内空气对流换热系数h2壁厚6=0.2m墙壁外壁与室外空气对流换热系数hl房间长Ll=5m热源（电风扇）散热量①l=30W房间宽L2=3m太阳辐射量q=145.5Wm2求解思路：由于室外温度恒定，因此可假设10小时Z后房间内外已达稳定，以室内空气为控制体,则冇进入控制体的

4、能最等于离开控制体的能量。通过热平衡方程以及热阻分析法可求解室内温度。其中，运用热阻分析法时需要对耳2、tw2＞抵：!进行初步设定，才能进一步求得各个环节的热阻。第一次估计的温度不一定正确，若最后得出的计算值与初设值相差甚远，则需要重新假定温度，直至假定值与计算值相差不人。求解步骤一、热平衡1、计算进入控制体的能量（Wn2、计算离开控制体的能量二、热阻分析1＞计算内壁与室内空气的换热热阻R22、计算墙壁的导热热阻R33、计算外壁与室外空气的换热热阻三、计算总热阻并得出t仅tw2twl1、总热阻2、室内温度的计算与核算3、内壁温度的计算与校核4、外壁温度的计算与校核谋差在允许范

5、围之内，因此结果有效。10小时后，室内温度为电=27.3CGO误差分析本次计算误差来源有以下几个方面：1、计算中假定室外温度与太阳辐射能量恒定，而实际情况中，室外温度和太阳辐射强度会随时间的推移先增大后减小，在下午2:00左右达到最大。2、计算中假定天花板与地板绝热，而实际上热量可以通过这两个途径散失出去。3、计算中假定墙壁材料均匀R各项同性，而实际上墙壁是由多种材料构成，因此与实际的墙壁导热系数存在出入。4、计算中假定电风扇的功率全部变为热量传给了空气，而实际上电风扇有一部分功率用于电机转动，真正传给空气的热量小于30Wo5、计算屮假定室内空气流速为5m/s,实际上室内的空

6、气流速不一定均匀，靠近风扇处的流速大，远离风扇处的流速小。参考文献：《传热学》第四版杨世铭编著《全国主要城市冬夏A阳辐射强度表》来H百度文库作者：黄冉思思学号：2009302650041班级：09422