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cc198707

木虫 (正式写手)

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专业: 燃烧学

[求助] 冷却换热计算已有1人参与

请教关于冷却换热的计算，物理过程描述如下：
有一双层长方体，外层长宽高分别为L×W×H，内层长宽高分别为l×w×h，（L=l，W=H，w=h，即长方体截面为正方形，并且截面上等间距分布有等直径的圆形孔洞M个)，除了正方形截面以外的，4个侧面有夹层，并且是真空层，真空层内空气压强0.05Pa。内外两层长方体所有壁厚都是d，导热系数为K1。长方体外壁有一定厚度的银反射层。
在长方体内部等间距均匀的插着N根空心管（长度与长方体相同都是L，内径r，外径R，导热系数为K2），空心管的固定方式是一端插在长方体正方形截面的一端圆形孔洞上，空心管的另一端插在长方体正方形截面的另一端的圆形孔洞上。有一半数量的圆形孔洞用于固定空心管，另一半用于气体流入、流出长方体的进出口。空心管内装满导热系数为K3的蓄冷材料，预先冷冻到-20℃。
我想请教的具体问题如下：
（1）外界室温为45℃，现有温度为T1的高温气体以20升/分钟的速率，从长方体一端的正方形截面上的若干孔洞流入，与长方体内的空心管接触降温后，再从长方体另一端的正方形截面上的若干孔洞流出。想计算保持流出气体温度维持在35℃以下这种状态，能维持多久时间？

我是将该传热问题拆解成四个换热过程：（1）流动的高温气体与制冷管壁面的对流换热；（2）制冷管壁面的传导换热；（3）制冷管壁面与低温蓄冷材料之间的传导换热，蓄冷材料无相变；（4）外界热量通过辐射传递给制冷器表面。
特来请教，可私聊~

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