一个传热学题目

Question

附图所示储罐用厚为20mm的塑料制成，其导热系数1.5，储罐内装满工业用油，油中安置了一电热器，使罐的内表面温度维持在400K。该储罐置于25℃的空气中，表面传热系数为10。。试确定所需的电加热功率

Answer 1

设罐的外表面温度为T(K)

由罐的内表面向罐的外表面传热（热传导）热流密度为
q1=1.5*(400-T)/0.02

由罐的外表面向空气传热（热对流）热流密度为
q2=10*(T-273-25)

因为没有其他传热渠道，故q1=q2
解出来q，再乘罐的表面积，即为所需的电加热功率追问

那么乘以内表面积还是外表面积?

追答

如果罐很大的话，内表面积与外表面积没什么区别，取平均即可
如果罐比较小，内表面积与外表面积的差距不能忽略，则该模型不成立
就题而言，不大可能出后一种情况

Answer 2

传热学是研究热量传递规律的科学。是机械工程及自动化各专业方向的一门技术基础课。在机件的冷、热加工过程中包含有大量复杂的热传递过程，对于机械设计及理论学科的研究生所从事科研课题大多数都与传热学有关。本书的目标读者为进行电力电子装置设计的电气、机械工程师，无论是否具有工程热物理和传热学知识背景，都能从本书获益。对于电气工程、热能及动力工程相关专业的本科生或研究生，本书的内容也足够进行一学期的学习。
概念介绍

通常被称为热科学的工程领域包括热力学和传热学。传热学的作用是利用可以预测能量传递速率的一些定律去补充热力学分析，因后者只讨论在平衡状态下的系统。这些附加的定律是以3种基本的传热方式为基础的，即导热、对流和辐射。 传热学是研究不同温度的物体或同一物体的不同部分之间热量传递规律的学科。传热不仅是常见的自然现象，而且广泛存在于工程技术领域。例如，提高锅炉的蒸汽产量，防止燃气轮机燃烧室过热、减小内燃机气缸和曲轴的热应力、确定换热器的传热面积和控制热加工时零件的变形等，都是典型的传热学问题。