Coeficiente de condução térmica das paredes metálicas
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Há uma pergunta de múltipla escolha: ao aumentar a velocidade do fluxo de ar, qual será o comportamento do coeficiente de condução térmica da parede metálica? A) Aumenta, B) Permanece o mesmo, C) Diminui. Qual é a resposta correta? Por favor, expliquem seus motivos. Isso vai render pontos extras
Na termodinâmica, à medida que a velocidade do fluxo aumenta, o coeficiente de troca de calor por convecção também aumenta; ou seja, o coeficiente de condução térmica aumenta. Portanto, a capacidade de troca de calor é maior.
A. O coeficiente de condução térmica permanece constante. O coeficiente de condução térmica é determinado pelo material
O coeficiente de condução térmica das paredes metálicas é determinado pelas propriedades do material
O coeficiente de condução térmica do próprio material deve permanecer constante; com o aumento da velocidade do fluxo de fumaça e ar, o coeficiente global de troca de calor aumenta
O coeficiente de condução térmica dos metais está relacionado à temperatura de cálculo; em geral, quanto maior a temperatura do material, menor é o coeficiente de condução térmica.
Do fumo para o meio, ocorre convecção + condução térmica + convecção. A temperatura é: fluxo principal de fumaça > parede externa do metal > parede interna do metal > fluxo principal do meio. À medida que a velocidade do fumo aumenta, o coeficiente de transferência de calor por convecção entre o fumo e a parede externa do metal também aumenta, fazendo com que a temperatura da parede externa do metal suba； A temperatura média das paredes internas e externas do metal aumenta. A diferença de temperatura entre essas paredes também aumenta, o que faz com que a quantidade de calor transferido aumente. O fluxo de calor por condução se torna igual ao fluxo de calor por convecção causado pelo ar quente e pela parede externa do metal. A temperatura da parede interna do metal também aumenta ； A diferença de temperatura entre a parede interna metálica e o fluxo principal do meio aumenta, o que faz com que a quantidade de calor transferido também aumente. A densidade de fluxo térmico permanece a mesma nos dois primeiros casos. O coeficiente de condução térmica dos metais é uma propriedade inerente, que diminui à medida que a temperatura aumenta. Embora o coeficiente de condução térmica do metal tenha diminuído, os coeficientes de transferência de calor por convecção em ambos os lados aumentaram. Além disso, os coeficientes de transferência de calor por convecção são, geralmente, ordens de grandeza maiores que o coeficiente de transferência de calor por condução. Em resumo, o coeficiente total de transferência de calor aumenta.