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北京石油化工學(xué)院2026年研究生招生接收調(diào)劑公告

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weillau

木蟲 (正式寫手)

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[求助] 求計算密閉空間內(nèi)維持溫度所需能耗已有1人參與

在一個0.2立方米的密閉空間（空間內(nèi)為空氣）使用加熱系統(tǒng)維持空間內(nèi)溫度為20攝氏度，外部空間溫度為-20攝氏度，箱體材料有四層，由內(nèi)到外分別是1mm的保溫層，1.5mm的碳纖維層，5mm的隔熱層，1.5mm的碳纖維層，其熱傳導(dǎo)率分別為0.03W/m℃，10W/m℃, 0.02W/m℃， 10W/m℃，求簡單計算公式和結(jié)果，不需要太準(zhǔn)確

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/60y/候館梅殘,溪橋柳細(xì),草薰風(fēng)暖搖征轡.離愁漸遠(yuǎn)漸無窮,迢迢不斷如春水.

1樓 2017-03-29 13:18:28

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ra2ghgzh

木蟲 (正式寫手)

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【答案】應(yīng)助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
weillau: 金幣+10 2017-04-05 11:12:28

這個系統(tǒng)中共有五個不同介質(zhì)間的接觸面。由內(nèi)到外各接觸面的溫度為：20攝氏度、 ${T_1}$ 、 ${T_2}$ 、 ${T_3}$ 、-20攝氏度

穩(wěn)定條件下層內(nèi)各處熱通量相同且溫度均勻變化，則熱導(dǎo)率可以表示為：
$Q = \frac{{{\lambda _1}\left( {20 - {T_1}} \right)S}}{{{b_1}}} = \frac{{{\lambda _2}\left( {{T_2} - {T_1}} \right)S}}{{{b_2}}} = \frac{{{\lambda _3}\left( {{T_3} - {T_2}} \right)S}}{{{b_3}}} = \frac{{{\lambda _4}\left( {{T_3} + 20} \right)S}}{{{b_4}}}$
其中Q表示熱流量， $\lambda$ 表示各個介質(zhì)的熱傳導(dǎo)率，b表示各個介質(zhì)的厚度，S表示接觸面面積。

解上面方程組得到：
${T_1}=15.30$
${T_2}=15.28$
${T_3}=-19.98$
Q=0.141S $KW/{m^2}$

設(shè)內(nèi)部空間為球形，則0.2立方米對應(yīng)的表面積為0.413467平方米。則Q=58.3W
Q表示單位時間熱量流出內(nèi)部空間的量，為維持溫度不變需要有等量的熱量流入。因此能耗應(yīng)該為58.3W。

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回復(fù)此樓

我永遠(yuǎn)當(dāng)不了老板

2樓2017-03-30 14:40:19

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