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固體導(dǎo)熱和流體對(duì)流換熱都為有限值且具有內(nèi)部擴(kuò)散的數(shù)學(xué)模型

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傳統(tǒng)計(jì)算法用于傳統(tǒng)的大型格子磚蘺熱室的設(shè)計(jì)方法,即所說的類比計(jì)算法。它是把換熱器的理論用于蓄熱室。按照這種方法,凡是隨時(shí)間變化的各種溫度,都用換向周期的平均值來代替。這樣,就可以把蓄熱室的傳熱過程看作為高溫?zé)煔饨?jīng)過格子磚的蓄熱和放熱傳給預(yù)熱的介質(zhì)。最基本的公式包括熱平衡和熱交換兩個(gè)公式:

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在此類方法中,換熱系數(shù)是一個(gè)非常關(guān)鍵的參數(shù)。為了提高換熱器的換熱效果,換熱器面積一定時(shí),最直接有效的方法就是提高換熱系數(shù)。一般地,蓄熱室的傳熱系數(shù)K在18.84~31.40KJ/(m2.周期.℃)之間。盡管不少人對(duì)蓄熱體的導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容對(duì)傳熱系數(shù)的影響給出了很多建議,但是都沒有避免這類方法的缺陷。

(1)這種類比只能求出一個(gè)周期內(nèi)的氣體平均溫度,而不能求出蓄熱室內(nèi)氣體和蓄熱體隨時(shí)間的變化情況,體現(xiàn)不出換向時(shí)間的影響;

(2)對(duì)冷卻、加熱周期的對(duì)流換熱系數(shù)沒有作更為深入的研究。影響對(duì)流換熱系數(shù)的因素很多,而且不同的人給出的表達(dá)式不同。其實(shí),對(duì)于咧定床的對(duì)流換熱系數(shù),總結(jié)前人的研究成果可以發(fā)現(xiàn):不同公式之問有時(shí)會(huì)有很大的差別;

(3)這種方法側(cè)重于蓄熱室的傳熱的研究,而對(duì)蓄熱的研究很少;

(4)由于換熱系數(shù)的增加有限,為了提高熱交換效率(溫度效率,熱效率),唯一的途徑就是增加換熱面積。盡管通過增加籬熱體的比表砸積,對(duì)降低蓄熱室的體積起到了相當(dāng)?shù)淖饔?,但是同時(shí)會(huì)增大流動(dòng)阻力。雖然這種理論存在不足,但是由于綜合換熱系數(shù)的引入,給蓄熱室的設(shè)計(jì)帶來了很大的方便,所以這種方法在設(shè)計(jì)及計(jì)算中仍被廣泛使用。

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