采用热阻法,热量由室内到室外传递需要经过室内侧对流换热、墙壁导热和室外侧对流换热。
因此总传热热阻由三个部分组成:
\[R = \frac{1}{h_1} + \frac{d}{\lambda} + \frac{1}{h_2}\]
热流密度:
\[q = \frac{\Delta T}{R}\]
给定条件:\( h_1\) = 6 W/(m
2K),\(d\) = 0.2 m,\( \lambda \) = 0.044 W/(m·K),\( h_2\) =
W/(m
2K),\( \Delta T = \) 2℃ − (−10℃) = 12 K。
代入以上两式,得到热流密度后乘以散热面积即得到总散热量:
\( \Phi = qA = \) W/m2 × 3m × 6m = W
依次将外墙传热系数设为 10、15、25、32、45 及 60 W/(m
2·K),可以得到散热量与外墙表面传热系数的关系曲线。
事实上,本问题的总散热量基本上不随外墙表面传热系数而变化,这是因为主要的传热热阻为墙壁导热部分。具体地,三个部分的热阻分别为:
(1)内表面对流换热热阻:
\( R_1 = \frac{1}{h_1} = \) m2K/W
(2)墙壁导热热阻:
\( R_2 = \frac{d}{\lambda} = \) m2K/W
(3)外表面对流换热热阻:
\( R_3 = \frac{1}{h_2} = \) m2K/W