對流換熱原理ppt課件(已修改)
2025-05-17 18:43 本頁面
【正文】 167。59 自然對流換熱及其實驗關(guān)聯(lián)式自然對流機理 ：流場溫度分布不均勻?qū)е碌拿芏炔痪鶆?，在重力場作用下產(chǎn)生的流體運動過程。自然對流換熱機理 ：流體與固體壁面之間因溫度不同引起的自然對流時發(fā)生的熱量交換過程。1. 豎板 2. 水平管 3. 水平板 4. 豎直夾層 5. 橫圓管內(nèi)側(cè)例 : (1)室內(nèi)供暖器與空氣之間的換熱； (2)冷凍裝置盤管對周圍空氣的散熱； (3) 建筑墻壁的散熱等。1 大空間自然對流換熱 11 流動機理和換熱特征 機理：流體受浮升力與粘滯力 聯(lián)合作用的結(jié)果。自然對流邊界層形式： （ 1）層流邊界層；（ 2）湍流邊界層決定自然對流形式的參數(shù)是壁面與流體的溫度差和流體的物理性質(zhì)。基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn)，在壁面熱流或壁面溫度保持恒定的情況下， 當流動達到旺盛湍流時，局部對流換熱系數(shù)將保持不變 。下面以豎直平板在空氣中的自然冷卻過程為例進行流動與換熱特征分析。紊流流動狀態(tài)層流流動狀態(tài)邊界層速度分布曲線邊界層溫度分布曲線twt∞x0 yx0 y在垂直于壁面的方向上流體的速度從壁面處的 uw=0，逐步增大到最大值 umax， 再往后又逐步減小到 u∞=0。 這種流體速度變化的區(qū)域相對于流體沿著平板上升方向（圖中的 x方向）的尺度是很薄的，因而可以稱之為自然對流的 速度邊界層 。 與速度邊界層同時存在的還有溫度發(fā)生顯著變化的薄層，也就是溫度從 tw逐步變化到環(huán)境溫度 t∞熱邊界層。 熱邊界層的厚度也是隨著流動方向上尺寸 (x)的增大而逐漸增大，因而豎直平板的換熱性能也就會從平板底部開始隨著 x的增大而逐漸減弱。 注意： 邊界層內(nèi)速度分布的特點為中間大，兩頭小。其原因是：在壁面上，由于粘性作用，速度為零，而在邊界層外，由于無溫度梯度，浮生力為零，從而速度也為零 。 從豎直平板的底部開始發(fā)展的自然對流邊界層，除邊界層厚度逐步增大之外，其邊界層中的慣性力相對于黏性力也會逐步增大，從而導致邊界層中的流動失去穩(wěn)定，而使流動由層流變化到紊流 。 如受迫
教學課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1