傳熱對流計算ppt課件(已修改)
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【正文】 2022年 6月 3日 第三章 傳熱 一、給熱系數(shù)的影響因素 二、給熱過程的因次分析 三、流體無相變時的給熱系數(shù) 四、流體有相變時的給熱系數(shù) 第四節(jié) 給熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式 2022年 6月 3日 三、 對流傳熱系數(shù)的影響因素 1. 流體的種類和相變化情況 —— 牛頓流體 /非牛頓流體、有相變 /無相變 2. 流體的物性 —— 密度、粘度、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容 3. 流體流動的狀態(tài) —— 層流 /湍流 4. 流體流動的原因 —— 自然對流 /強制對流 自然對流：由于流體內(nèi)部溫度差造成的密度差，引起流體的流動。 強制對流：由于外力和壓差而引起的流體的流動。 單位體積流體所受的浮升力： 5. 傳熱面的形狀、大小及位置 gt???2022年 6月 3日 對流傳熱系數(shù) 無相變 有相變 強制對流 自然對流 管內(nèi) 圓形直管 彎管 非圓形直管 管束外的垂直流動 管間流動 蒸汽冷凝 液體沸騰 管外 單管外的垂直流動 層流 過渡區(qū) 湍流 2022年 6月 3日 α 的獲得主要有三種方法： 1． 理論分析法 ： 2． 因次分析法 * ： 3． 實驗法 ： 將影響給熱的因素 無因次化 ，通過實驗決定無因次準(zhǔn)數(shù)之間的關(guān)系。 對少數(shù)復(fù)雜的對流傳熱過程適用 建立理論方程式，用數(shù)學(xué)分析的方法求出 α 的精確解或數(shù)值解。目前只適用于一些幾何條件簡單的幾個傳熱過程，如管內(nèi)層流、平板上層流等。 常用方法 2022年 6月 3日 二、因次分析法在給熱中的應(yīng)用 流體無相變時的強制給熱過程 ?列出影響該過程的物理量 ， 并用一般函數(shù)關(guān)系表示： )( uclf p ，，， ???? ??確定無因次準(zhǔn)數(shù) π的數(shù)目 347 ????? mni）， 321 ( ???? ?2022年 6月 3日 ?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個物理量作為 i個無因次準(zhǔn)數(shù)的共同物理量 ?不能包括待求的物理量 ?所選 m個物理量本身不能組成無因次準(zhǔn)數(shù) ?選擇的共同物理量中應(yīng)包括該過程中所有的基本因次 。 2022年 6月 3日 選擇 l、 λ 、 μ 、 u作為三個無因次準(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因次準(zhǔn)數(shù) ???? dcba ul?1???? hgfe ul?2pmkji cul ??? ?3對 π 1而言 ， 實際因次為： )()()()( 330000TMLLMTMLLTLM dcba????? ?2022年 6月 3日 01 ??? cb0???? dcba033 ????? dcb01 ??? b?1??b0?c0?d1?a????? ll ??? ? 11Nu?Re2 ?? ??? lu Pr3 ?? ??? pcP r )( R e ,fNu ??——流體無相變強制對流時的準(zhǔn)數(shù)關(guān)系式 2022年 6月 3日 自然對流傳熱過程 )( tgclf p ?? ????? ，，，包括 7個變量 ， 涉及 4個基本因次 ， ),( 321 ???? ? Nul ?????1Pr2 ?? ??? pcGrtgl ??? 2233 ????P r ),( GrfNu ?——自然對流傳熱準(zhǔn)數(shù)關(guān)系式 2022年 6月 3日 準(zhǔn)數(shù)的符號和意義 準(zhǔn)數(shù)名稱 符號 準(zhǔn)數(shù)式 意義 努塞爾特準(zhǔn)數(shù) （ Nusselt） Nu ??l 表示給熱的系數(shù) 雷諾準(zhǔn)數(shù)
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