[工學(xué)]第五章對(duì)流傳熱的理論基礎(chǔ)(編輯修改稿)
2025-01-03 23:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ????熱對(duì)流引起的凈熱量 X方向 熱對(duì)流 帶入 微元體的焓 xp dyHc u t??cmtX方向 熱對(duì)流 帶出 微元體的焓 ? ?pxx d x x xc u tHH H d x H d x d yxx????? ? ? ???是常量，提到微分號(hào)外邊，變?yōu)? pc?? ?x d x x putH H c d x d yx?? ????X方向 熱對(duì)流引起的凈熱量 ? ?x x d x putH H c d x d yx???? ? ??y方向 熱對(duì)流引起的凈熱量 ? ?y y d y pvtH H c d x d yy???? ? ??熱對(duì)流 引起的凈熱量 ? ? ? ?ppput v tc dx dy c dx dyxyttc u vuvt dx dyxytxy???????????? ??? ? ? ? ??????????xu?? 0????yv連續(xù)性方程 熱對(duì)流 引起的凈熱量 簡(jiǎn)化為 pttc u v d x d yxy?????????????ptc d x d y????微元體內(nèi)能增量 2222 ppt t t t td x d y c u v d x d y c d x d yx y x y? ? ???? ??? ? ? ? ?? ? ? ??? ??? ? ? ? ?????導(dǎo)熱引起凈熱量 +熱對(duì)流引起的凈熱量 =微元體內(nèi)能的增量 整理得二維、常物性、無內(nèi)熱源的 能量微分方程 2222pt t t t tuvx y c x y?????? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ???2222pt t t t tuvx y c x y?????? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ???非穩(wěn)態(tài)項(xiàng) 對(duì)流項(xiàng) 擴(kuò)散項(xiàng) cztytxtat??222222)(????????????? 動(dòng)量守恒方程 22222222) ( )) ( )xyu u u p u uu v Fx y x x yv v v p v vu v Fx y y x y??????? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?（（ 能量守恒方程 2222pt t t t tuvx y c x y?????? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ???對(duì)于不可壓縮、常物性、無內(nèi)熱源的二維問題， 微分方程組為： 質(zhì)量守恒方程 xu?? 0???? yv0ythty???????前面 4個(gè)方程求出溫度場(chǎng)之后，可以利用 牛頓冷卻微分方程 ： 計(jì)算當(dāng)?shù)貙?duì)流換熱系數(shù) xh4個(gè)方程， 4個(gè)未知量 —— 可求得速度場(chǎng)(u,v)和溫度場(chǎng) (t)以及壓力場(chǎng) (p), 既適用于層流，也適用于紊流（瞬時(shí)值） 一 . 流動(dòng)邊界層 167。 53 邊界層型對(duì)流傳熱問題的數(shù)學(xué)描寫 (1)利用它可以簡(jiǎn)化方程 . (2)定性分析傳熱過程 邊界層的作用： 1. 物理現(xiàn)象 當(dāng)粘性流體在壁面上流動(dòng)時(shí)，由于粘性的作用，在貼附于壁面的流體速度實(shí)際上等于零，在流體力學(xué)中稱為貼壁處的無滑移邊界條件。 2. 實(shí)驗(yàn)測(cè)定 若用儀器測(cè)出壁面法向（ 向）的速度分布，如上圖所示。在 處， ；此后隨 ， 。 經(jīng)過一個(gè)薄層后 接近主流速度。 ?0yy?0u ?y ?uu 靠近壁面處流體速度發(fā)生顯著變化的 這一薄層 稱為流動(dòng)邊界層（速度邊界層），通常規(guī)定 ： （主流速度）處的距離 為流動(dòng)邊界層厚度，記為 。 ?? 9uuy ? (1) 有層流 (laminar flow),紊流 (turbulent flow)之分 . 分界點(diǎn) Rec=3X105~3X106,一
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