传热学题目

传热学题目

这是一个复合传热的问题，从室内到外界空气是一个典型的无限大平板传热问题，其中有三个热阻。而在外壁与外界的传热过程中，既有向外界空气的对流换热，又有太阳的直接辐照(本题作为定值给出)，还有向外界环境的辐射。
计算时，对外壁壁温进行受热分析，该点的热流有:墙壁的导热，q1=λ(tw1-tw2)/δ，其中tw1=30;太阳辐照，q2=600*0.8=480w/m2;外壁向外界的对流换热，q3=h2(tw2-tf)，其中h2=7w/m2.k;外壁向外界的辐射，q4=εc(Tw2^4-Tf^4)，其中外界温度以5℃计算，发射率与吸收率相同取0.8。
由于最终将处于稳态导热状态，该点流进和流出的热流将为0.即Σqi=0。根据题意，取流入为正，则q2始终为正，而q3、q4为负，q1可能正可能负。根据试算，可知q1为负。
因此根据Σqi=0代入所有已知条件，解关于tw2的四次方程，可以得到tw2=44.6℃，q=11.9w/m2,t
=29.2℃
ps:解出来的结果有些奇怪，估计是太阳辐照强度取太大的原因。若取q2=100，则q1为正，解得tw2=25℃，q=12.2w/m2,t=30.8℃。这个结果就比较符合实际冬季的情况了。

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