化工原理第四章第五節(jié)講(已修改)
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【正文】 2021/6/16 第四章 傳熱 一、對(duì)流傳熱系數(shù)的影響因素 二、對(duì)流傳熱過(guò)程的因次分析 三、流體無(wú)相變時(shí)的對(duì)流傳熱系數(shù) 四、流體有相變時(shí)的對(duì)流傳熱系數(shù) 第五節(jié) 對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式 2021/6/16 一、對(duì)流傳熱系數(shù)的影響因素 流體的種類和相變化的情況 流體的物性 1） 導(dǎo)熱系數(shù) 滯流內(nèi)層的溫度梯度一定時(shí) ， 流體的導(dǎo)熱系數(shù)愈大 ， 對(duì)流傳熱系數(shù)也愈大 。 2） 粘度 流體的粘度愈大 ， 對(duì)流傳熱系數(shù)愈低 。 3） 比熱和密度 2021/6/16 ρcp： 單位體積流體所具有的熱容量 。 ρcp值 愈大 ， 流體攜帶熱量的能力愈強(qiáng) ， 對(duì)流傳熱的強(qiáng)度愈強(qiáng) 。 （ 4） 體積膨脹系數(shù) 體積膨脹系數(shù) β值愈大 ， 密度差愈大 ， 有利于自然對(duì)流。 對(duì)強(qiáng)制對(duì)流也有一定的影響 。 流體的溫度 流體流動(dòng)狀態(tài) 湍流的對(duì)流傳熱系數(shù)遠(yuǎn)比滯流時(shí)的大 。 2021/6/16 流體流動(dòng)的原因 強(qiáng)制對(duì)流： 自然對(duì)流： 由于外力的作用 由于流體內(nèi)部存在溫度差 ， 使得各部分的流體密度不同 ， 引起流體質(zhì)點(diǎn)的位移 單位體積的流體所受的浮力為： ? ? ? ?? ? tggg ??????? ??????? 00001 t1 傳熱面的性狀 、 大小和位置 2021/6/16 二、因次分析法在對(duì)流傳熱中的應(yīng)用 流體無(wú)相變時(shí)的強(qiáng)制對(duì)流傳熱過(guò)程 ?列出影響該過(guò)程的物理量 ， 并用一般函數(shù)關(guān)系表示： )( uclf p ，，， ???? ??確定無(wú)因次準(zhǔn)數(shù) π的數(shù)目 347 ????? mni）， 321 ( ???? ?2021/6/16 ?確定準(zhǔn)數(shù)的形式 (1)列出物理量的因次 物理量因次 物理量 因 次 ?TM 3?lL?3LM??LMpc?LTL 22 ??TML 3?u(2)選擇 m個(gè)物理量作為 i個(gè)無(wú)因次準(zhǔn)數(shù)的共同物理量 ?不能包括待求的物理量 ?不能同時(shí)選用因次相同的物理量 ?選擇的共同物理量中應(yīng)包括該過(guò)程中所有的基本因次 。 2021/6/16 選擇 l、 λ、 μ、 u作為三個(gè)無(wú)因次準(zhǔn)數(shù)的共同物理量 (3)因次分析 將共同物理量與余下的物理量分別組成無(wú)因次準(zhǔn)數(shù) ???? dcba ul?1???? hgfe ul?2pmkji cul ??? ?3對(duì) π1而言 ， 實(shí)際因次為： )()()()( 330000TMLLMTMLLTLM dcba????? ?2021/6/16 01 ??? cb0???? dcba033 ????? dcb01 ??? b?1??b0?c0?d1?a????? ll ??? ? 11Nu?Re2 ?? ??? lu Pr3 ?? ??? pcP r)(R e ,fNu ??——流體無(wú)相變時(shí)強(qiáng)制對(duì)流時(shí)的準(zhǔn)數(shù)關(guān)系式 2021/6/16 自然對(duì)流傳熱過(guò)程 )( tgclf p ?? ?????? ，，，包括 7個(gè)變量 ， 涉及 4個(gè)基本因次 ， ),( 321 ???? ? Nul ?????1Pr2 ?? ??? pcGrtgl ??? 2233 ????P r),( GrfNu ?——自然對(duì)流傳熱準(zhǔn)數(shù)關(guān)系式 2021/6/16 準(zhǔn)數(shù)的
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