题目
某砌块导热系数为0.22W/( m·k),如果要求其传热系数达到0.75 W/( m2·k),砌块厚度至少应多大?(内表面换热阻取0.11m2·k/W,外表面换热阻取0.04 m2·k/W,不考虑其他构造层)。
某砌块导热系数为0.22W/( m·k),如果要求其传热系数达到0.75 W/( m2·k),砌块厚度至少应多大?(内表面换热阻取0.11m2·k/W,外表面换热阻取0.04 m2·k/W,不考虑其他构造层)。
题目解答
答案
解析
步骤 1:确定传热系数与热阻的关系
传热系数K与热阻R的关系为:$K = \dfrac{1}{R}$,其中R为总热阻,包括内表面换热阻、砌块热阻和外表面换热阻。
步骤 2:计算总热阻
根据题目要求,传热系数K为0.75 W/(m^2·k),内表面换热阻为0.11 m^2·k/W,外表面换热阻为0.04 m^2·k/W。设砌块热阻为R,则总热阻为:$R_{总} = R_{内} + R + R_{外} = 0.11 + R + 0.04$。
步骤 3:计算砌块热阻
根据传热系数与热阻的关系,可以得到:$0.75 = \dfrac{1}{0.11 + R + 0.04}$,解得:$R = 1.18 m^2·k/W$。
步骤 4:计算砌块厚度
砌块热阻R与砌块厚度d的关系为:$R = \dfrac{d}{\lambda}$,其中λ为砌块导热系数。根据题目,λ为0.22 W/(m·k),代入R的值,可以得到:$1.18 = \dfrac{d}{0.22}$,解得:$d = 0.26 m = 260 mm$。
传热系数K与热阻R的关系为:$K = \dfrac{1}{R}$,其中R为总热阻,包括内表面换热阻、砌块热阻和外表面换热阻。
步骤 2:计算总热阻
根据题目要求,传热系数K为0.75 W/(m^2·k),内表面换热阻为0.11 m^2·k/W,外表面换热阻为0.04 m^2·k/W。设砌块热阻为R,则总热阻为:$R_{总} = R_{内} + R + R_{外} = 0.11 + R + 0.04$。
步骤 3:计算砌块热阻
根据传热系数与热阻的关系,可以得到:$0.75 = \dfrac{1}{0.11 + R + 0.04}$,解得:$R = 1.18 m^2·k/W$。
步骤 4:计算砌块厚度
砌块热阻R与砌块厚度d的关系为:$R = \dfrac{d}{\lambda}$,其中λ为砌块导热系数。根据题目,λ为0.22 W/(m·k),代入R的值,可以得到:$1.18 = \dfrac{d}{0.22}$,解得:$d = 0.26 m = 260 mm$。