Question

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~

Answer 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

追问

分析得真好，可不可以直接帮我把数字带进去，写算式给我呀，感谢~

追答

第三部分写漏个数，应该是 Q=(h2*A2"+η*h1*A2')*Δt3

k=1/[1/h2+δ/λ+A1/(h2*A2"+η*h1*A2')]
Q=k*A1*(tf1-tf2)
数自己代吧

Answer 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