本计算器采用一维稳态传热模型:热量沿炉衬厚度方向一维传导,冷面温度由「导热热阻 + 表面散热」能量平衡迭代求得。
1. 多层导热(傅里叶定律):q = (T热 − T冷面) / Σ(δᵢ / λ̄ᵢ) W/m² δᵢ=层厚(m),λ̄ᵢ=该层平均温度下的导热系数
2. 层间温度:Tᵢ₊₁ = Tᵢ − q · δᵢ / λ̄ᵢ λ̄ᵢ 按 (Tᵢ+Tᵢ₊₁)/2 由材料 k-T 曲线插值,迭代至收敛
3. 外表面散热:q = h₀ · (T冷面 − T环境),h₀ = h_c + h_r
4. 对流换热:h_c = C · ΔT^0.25(炉顶 C=1.52,侧壁 C=1.42,炉底 C=0.68);真空工况 h_c = 0
5. 辐射换热:h_r = ε·σ·(T冷面⁴ − T环境⁴) / (T冷面 − T环境),σ = 5.67×10⁻⁸ W/(m²·K⁴),ε 为表面发射率
6. 分区热损失:Qᵢ = qᵢ · Aᵢ;炉体总热损失 Q = Q侧墙 + Q炉顶 + Q炉底 (kW),几何按矩形/圆筒公式计算外表面积
7. 冷面温度 T冷面 由能量平衡 q导热 = q散热 用二分法求解(收敛判据 |Δq/q| < 0.01%)
8. 热量平衡校验:偏差 = |q导热 − q散热| / q导热 × 100%;结果区各分区底部显示校验值,≈0% 表示数值解自洽收敛(判据 < 0.01%,未收敛时红色警示)
备注:以上为理论计算,供参考,以现场实际数据为准。