作业帮两块平行放置的钢板 厚1.8mm 长360mm 高度可视为无限 相距0.8mm 钢板外侧是35°的水 求900°的热空气以2.4m/s的速度通过钢板之间的间隙后 温度为多少?要有计算过程 未知的系数用字母表示
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/15 08:34:15
两块平行放置的钢板 厚1.8mm 长360mm 高度可视为无限 相距0.8mm 钢板外侧是35°的水 求900°的热空气以2.4m/s的速度通过钢板之间的间隙后 温度为多少?要有计算过程 未知的系数用字母表示
两块平行放置的钢板 厚1.8mm 长360mm 高度可视为无限 相距0.8mm 钢板外侧是35°的水 求900°的热空气以2.4m/s的速度通过钢板之间的间隙后 温度为多少?
要有计算过程 未知的系数用字母表示
两块平行放置的钢板 厚1.8mm 长360mm 高度可视为无限 相距0.8mm 钢板外侧是35°的水 求900°的热空气以2.4m/s的速度通过钢板之间的间隙后 温度为多少?要有计算过程 未知的系数用字母表示
楼上皆是胡说八道,根本不是传热学
首先大致判断下流动状态,取空气900℃作为定性温度.分子平均自由程λ≈4E-7m,Kn=λ/d=4E-7/0.8E-3=0.5E-360,可忽略进口处影响,认为流动均为充分发展阶段.综上,狭缝内流动为充分发展层流流动.
分析传热情况.为了简化计算,认为钢板横向壁温相等,即等壁温.狭缝间为等壁温情况下的平板间充分发展层流对流换热,该情况下Nu=4.9.钢板处为热传导.钢板与水之间本应是竖平板的自然对流换热,但由于关联式中需求解Gr数中Δt的方程,故简化为钢板外表面温度tw2与水温tf2相等.
定义：钢板外表面温度tw1,钢板外表面温度tw2,狭缝内平均气温tf1,水温tf2
接下来进行迭代计算过程（以900℃计算为例）：
1）以tf1=900℃为定性温度；
2）定性温度tf1下空气的导热系数λ=7.63W/(m·K),密度ρ=0.301kg/m³,定压比热容cp=1172J/(kg·K),则h=Nu*λ/d=4.9*7.63/0.8E-3=46.7E3W/(m²·K)
3）总热阻k=1/[1/h+δ/λ]=1/[1/46.7E3+1.8E-3/7.63]=46.7E-3W/(m²·K) 【注：此处k≈h说明了钢板的Bi很小,认为钢板整体温度相同,均为tf2=35℃,以后这步不算了】
4）取单位高度H进行分析.传热量Φ=hA(tf1-tf2)=2hHl(tf1-tf2).单位时间Δτ内通过的气体体积为V=HduΔτ.壁温降低Δt=ΦΔτ/(cp·ρV)=2hl(tf1-tf2)/(ρ·cp·d·u)=42.9℃,则此时气体流出时温度为tf1'=tf1-Δt=857.1℃.
5）以tf1'=857.1℃为新的定性温度,重复（2）（4）（5）进行迭代,直到Δt→0为止,最终结果即为所求.
接下来的迭代我就不算了,你自己编程试试看吧
已知：C水＝2.4x10^3 C钢＝x C空气＝y(C为比热容)
M铜＝1.8mmX360mm=6480mm^2=6.48cm^2 M空气＝z
△t铜＝t－to=t－35 C 铜M铜△t铜＝C气C气△t气
M气＝P气V气＝P气X0.8X2.4
M铜=P铜V铜=P铜X1.8X2X360（P为密度）
把密度带进去