對流換熱ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-10 15:18 本頁面
【文章內容簡介】 W＝ 0 Q導熱 + Q對流 = ?U熱力學能 單位 時間內 、 沿 x 方向熱對流傳遞到微元體的凈熱量： d x d yxutcdxxQdxxQpxxxxdxxx ???????????????????????)( ?單位 時間內 、 沿 y 方向熱對流傳遞到微元體的凈熱量： d y d xyvtcdyyQdyyQ pyyyydyyy?????????????????????? ? )( ?d x d ytd x d yx tQ 2222y????? ?? ＋導熱導熱微分方程 dx dyytvxtucdx dyyvtxutytvxtucdx dyyvtcdx dyxutcQpppp???????????????????????????????????????????)()(對流d x d ytd x d yx tQ 2222y????? ?? ＋導熱? ? ???? ?p tU c d x d y d?????????????????????? tytvxtutxtc p 2222y＋能量守恒方程 對流換熱微分方程組 :(常物性、無內熱源、二維、不可 壓縮牛頓流體 ) ??????????????????????????????2222ytxtytvxtutcp ????)())()22222222yvxvypFyvvxvuvyuxuxpFyuvxuuuyx??????????????????????????????????????????（（xu?? 0????yvxwx ytth ,??????????????前面 4個方程求出溫度場之后，可以利用牛頓冷卻微分方程： 計算當?shù)貙α鲹Q熱系數(shù) xh4個方程， 4個未知量 —— 可求得速度場 (u,v)和溫度場 (t)以及壓力場 (p), 既適用于層流，也適用于紊流（瞬時值） 4 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的確定方法 （ 1） 微分方程式的數(shù)學解法 a） 精確解法（ 分析解）：根據(jù)邊界層理論，得到 邊界層微分方程組 常微分方程 求解 b） 近似積分法 ： 假設邊界層內的速度分布和溫度分布，解積分方程 c）數(shù)值解法：近年來發(fā)展迅速 可求解很復雜問題：三維、紊流、變物性、超音速 （ 2）動量傳遞和熱量傳遞的類比法 利用湍流時動量傳遞和熱量傳遞的類似規(guī)律，由湍流時的局部表面摩擦系數(shù)推知局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) （ 3）實驗法 用相似理論指導 5 對流換熱過程的單值性條件 單值性條件 ： 能單值地反映對流換熱過程特點的條件 單值性條件包括四項：幾何 、 物理 、 時間 、 邊界 完整數(shù)學描述：對流換熱微分方程組 + 單值性條件 (1) 幾何條件 平板 、 圓管；豎直圓管 、 水平圓管；長度 、 直徑等 說明對流換熱過程中的幾何形狀和大小 (2) 物理條件 如：物性參數(shù) ?、 ? 、 c 和 ? 的數(shù)值 ， 是否隨溫 度和壓力變化；有無內熱源 、 大小和分布 說明對流換熱過程的物理特征 (3) 時間條件 穩(wěn)態(tài)對流換熱過程不需要時間條件 — 與時間無關 說明在時間上對流換熱過程的特點 (4) 邊界條件 說明對流換熱過程的邊界特點 邊界條件可分為二類：第一類 、 第二類邊界條件 a 第一類邊界條件 已知任一瞬間對流換熱過程邊界上的 溫度值 b 第二類邊界條件 已知任一瞬間對流換熱過程邊界上的 熱流密度值 試驗是不可或缺的手段，然而，經(jīng)常遇到如下兩個問題 : (1) 變量太多 ) , , , , , , , ,( lcttvfh pfw ?????1 問題的提出 A 實驗中應測哪些量（是否所有的物理量都測） B 實驗數(shù)據(jù)如何整理（整理成什么樣函數(shù)關系） (2) 實物試驗很困難或太昂貴的情況，如何進行試驗？ 相似原理將回答上述三個問題 第三節(jié) 對流換熱
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