傳熱學第六章相似理論(編輯修改稿)
2025-05-28 18:07 本頁面
【文章內容簡介】 熱 4. 定性溫度 ? 計算物性所需的定性溫度多為截面上流體的平均溫度 （ 或進出口截面平均溫度 ） 獲取方法： (1) 用分析、數(shù)值等方法獲取截面速度和溫度場，再應用下式： (2) 實驗方法直接獲?。?bulk temperature） 對流體進行充分的混合，以保證測得的溫度是截面平均溫度 ? 長通道表面的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 適用范圍： 水：不超過 20~30K 氣體：不超過 50K 此式適用與流體與壁面具有中等以下溫差場合 油：不超過 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 ， 導致速度分布發(fā)生畸變 。 ? 幾種情況的修正： 一般在關聯(lián)式中引進系數(shù)來考慮不均勻物性場對換熱的影響 流固表面溫差較大的情形 ， 可采用下列任何一式計算 。 對氣體： 對液體： 被加熱時 被冷卻時 不均勻物性場的修正 進出口平均溫度 測取的管壁溫度 （ 2）入口段的修正 入口段的傳熱系數(shù)較高，有以下入口效應修正系數(shù)： （ 3）非圓形截面修正 P：濕周 —— 過流斷面上，流體與固體壁面接觸的周界線 ?齊德－泰特 （ SiederTate） 公式 —— 針對處于 層流 、 入口段 的管長： 適用范圍 適用于層流入口段 適用于均壁溫 ? 管內強化傳熱 a. 增加流固接觸面 b. 破壞邊界層 c. 促進邊界與主流區(qū)流體之間的混合 ? 螺旋管 采用 螺線管強化傳熱，直接在前述關聯(lián)式基礎上引入修正系數(shù)： d R ? 液態(tài)金屬 推薦光滑圓管內充分發(fā)展湍流換熱的準則式： 特征長度為內徑 ， 定性溫度為流體平均溫度 。 167。 64 外部流動強制對流傳熱實驗關聯(lián)式 ? 外部流動： 換熱壁面上的流動邊界層與熱邊界層能自由發(fā)展 ， 不會受到鄰近壁面存在的限制 。 橫掠單管： 流體沿著垂直于管子軸線的方向流過管子表面。流動具有邊界層特征，還會發(fā)生繞流脫體。 一 . 橫掠單管流動特點 —— 邊界層分離 ? 擾流脫體 ? 邊界層的成長和脫體決了外掠圓管換熱的特征 低 Re數(shù)， Nu回升 ——擾流脫體 高 Re數(shù)， Nu第一次回升 ——層流向湍流轉變 高 Re數(shù)， Nu第一次回升 ——脫體擾流 ? 雖然局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)變化比較復雜 ， 但從平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)看 ， 漸變規(guī)律性很明顯 圖 . 空氣橫掠圓管對流傳熱實驗結果 ? 實驗關聯(lián)式 C及 n的值見下表； ? 對于氣體橫掠 非圓形截面 的柱體或管道的對流傳熱也可采用上式 C及 n的值見下表（ D為特征長度） n ? 橫 掠管束換熱
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