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有一个很无聊的问题,仅供理论讨论

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假设情景:一个满速200℃蒸汽发电的蒸汽机,底部铺设每格5kg的液体介质(水)导热,该蒸汽机仅与该液体介质换热。该液体介质五格内存在五格液体管道(花岗岩),输入恒定流动,方向从左到右的满管液体介质(水)恒温10℃。将这五格管道从左到右标记代号为1~5,每次替换一格管道为导热管道(铝)
试问:替换哪里的管道时,在温度稳定后,蒸汽机温度最低
抽象一下就是,对于恒定热源,有限的高导热率材料在何种放置位置下最终换热效果最明显
(灵感来源:勾矢的化工原理换热)


IP属地:北京来自Android客户端1楼2025-05-08 10:28回复
    按直觉来说应该放在第一格,所谓好钢用在刀刃上,第一格温差最大,再加上高热导率,换热也应该是最多的


    IP属地:上海2楼2025-05-08 10:36
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      2025-12-20 18:40:03
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      理论放中间一格好一点


      IP属地:海南来自Android客户端3楼2025-05-08 10:53
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        直觉是第一格吧


        IP属地:浙江来自Android客户端4楼2025-05-08 11:02
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          温差最大的地方吧。总的换热功率一定,温差越大,该段的热负荷越大,整体换热效果越好


          IP属地:浙江来自Android客户端5楼2025-05-08 11:31
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            如果忽略介质比热容等因素的影响,实际上所有位置都是一样的,虽然直觉上是第一个。导热管是等比例加快了换热,可以等效于多节普通水管的效果,显然放哪里都一样


            IP属地:安徽来自Android客户端6楼2025-05-08 11:50
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              中间吧,影响左右液体温度
              另外蒸汽机也和下面砖块换热的


              IP属地:浙江来自Android客户端7楼2025-05-08 12:23
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                我投第一格一票


                IP属地:广东来自Android客户端8楼2025-05-08 13:10
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                  2025-12-20 18:34:03
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                  我觉得是第五格,在不考虑蒸汽机的温度由哪一格决定的情况下,10度水的出水温度越高说明带走热量越多,系统温度越低。
                  在使用4节花岗岩普通管和一节铝导热管的情况下,导热液体质量远大于被换热液体说明导热管效率已经非常高了,温差对导热管的导热效率影响很小,那么优先使用导热效率低的普通管来吸取温差较大的前四节就能够更好吸热。


                  IP属地:黑龙江来自Android客户端9楼2025-05-08 16:21
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                    答案揭晓:第三格
                    测试环境如下,唯一误差为泵的2000热,每次都重新灌10℃的水,蒸汽1000kg200℃
                    1~5温度分别为:22.1 21.7 21.5 21.7 22.1
                    另补一个全花岗岩管数据:过热
                    蒸汽机材料是铅,除了自冷一般都是用铅做的吧


                    IP属地:北京来自Android客户端10楼2025-05-09 13:13
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                      从瞬时温差考虑,虽然第一格的温差是最大的,1gt内换热效果最好。但一个gt的换热又没有价值。而从全局温差考虑,第三格显然是比其他格要更快地吸收热量,因为所有格子到第三格的路径最短。(假设第五格无损地要传递1焦给第一格,需要5-4、4-3、3-2、2-1,四个游戏刻,而传导到第三格只需要两个游戏刻,耗时更短)


                      IP属地:广东来自iPhone客户端11楼2025-05-09 13:29
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