傳熱學(xué)第六章相似理論(完整版)
【正文】 —— 解決了實(shí)驗(yàn) 參數(shù)確定的問(wèn)題 按 特征數(shù) 之間的 函數(shù)關(guān)系 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到實(shí)用關(guān)聯(lián)式 —— 解決了實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如何整理的問(wèn)題 因此，我們需要知道某一物理現(xiàn)象涉及哪些特征數(shù)（無(wú)量綱數(shù)）？它們之間的函數(shù)關(guān)系如何？ 可以在相似原理的指導(dǎo)下采用?；囼?yàn) —— 解決了實(shí)物難以復(fù)現(xiàn)或太昂貴的情況下如何進(jìn)行試驗(yàn)的問(wèn)題 5. 導(dǎo)出特征數(shù)的方法： 相似分析法和量綱分析法 相似分析法： 在已知物理現(xiàn)象數(shù)學(xué)描述的基礎(chǔ)上，利用描述該現(xiàn)象的一些數(shù)學(xué)關(guān)系式，來(lái)導(dǎo)出對(duì)應(yīng)物理量的比例系數(shù)（相似倍數(shù)）之間的制約關(guān)系，從而獲得相似準(zhǔn)則數(shù)。 63 內(nèi)部流動(dòng)強(qiáng)制對(duì)流傳熱實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式 ? 管槽內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流流動(dòng)和換熱的特征 內(nèi)部流動(dòng)和外部流動(dòng)的區(qū)別： ? 內(nèi)部流動(dòng) 邊界層的發(fā)展受到壁面的阻礙或者限制； ? 外部流動(dòng)邊界層可自由發(fā)展 。流動(dòng)具有邊界層特征，還會(huì)發(fā)生繞流脫體。 ? 進(jìn)入湍流區(qū)后 hx有所提高；但旺盛 湍流時(shí) ， 局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)幾乎是常量 。 定性溫度為 Gr d? ??wft t t ?? 。 推薦一個(gè)簡(jiǎn)單的估算方法： 式中： 為混合對(duì)流時(shí)的 數(shù) ， 而 、 則為按給定條件分別用強(qiáng)制對(duì)流 及自然對(duì)流準(zhǔn)則式計(jì)算的結(jié)果 。 注： 豎圓柱按上表與豎壁用同一個(gè)關(guān)聯(lián)式只限于以下的情況： 習(xí)慣上 ， 對(duì)于 常熱流 邊界條件下的自然對(duì)流 ， 往往采用下面方便的專(zhuān)用形式： 按此式整理的平板散熱的結(jié)果示于下表 。 ? 關(guān)聯(lián)式： 先給出不考慮排數(shù)影響的關(guān)聯(lián)式，再給出考慮 管束排數(shù) 修正系數(shù)。 層流 湍流 入口段長(zhǎng)度 3. 均勻壁溫和均勻熱流兩種熱邊界條件 軸向和周向均勻熱流 流體截面 平均溫度 管壁溫度 軸向和周向均勻壁溫 流體截面 平均溫度 管壁溫度 實(shí)現(xiàn)方式：凝結(jié)加熱或沸騰冷卻 實(shí)現(xiàn)方式：電熱絲加熱 4. 定性溫度 ? 計(jì)算物性所需的定性溫度多為截面上流體的平均溫度 （ 或進(jìn)出口截面平均溫度 ） 獲取方法： (1) 用分析、數(shù)值等方法獲取截面速度和溫度場(chǎng)，再應(yīng)用下式： (2) 實(shí)驗(yàn)方法直接獲?。?bulk temperature） 對(duì)流體進(jìn)行充分的混合，以保證測(cè)得的溫度是截面平均溫度 ? 長(zhǎng)通道表面的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 適用范圍： 水：不超過(guò) 20~30K 氣體：不超過(guò) 50K 此式適用與流體與壁面具有中等以下溫差場(chǎng)合 油：不超過(guò) 10K ?迪圖斯 貝爾特 （ DittusBoelter） 公式 —— 廣泛適用 （ 1） 非均物性的修正 與等溫流體不同 ， 受熱流體在截面上的溫度并不均勻 ， 導(dǎo)致速度分布發(fā)生畸變 。 優(yōu)點(diǎn)
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