傳熱學對流換熱ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-02 00:46 本頁面
【文章內容簡介】 影響對流換熱的因素，由 newton公式轉換為影響對流換熱系數(shù)的因素。 h不是物性參數(shù) ，是受多種因素影響的復雜函數(shù)。 傳熱學 / 對流換熱 62 影響對流換熱的主要因素 傳熱學 / 對流換熱 ? 引起流動的原因 ? 流動狀態(tài) ? 流體的物性 ? 是否發(fā)生流體相變 ? 傳熱面的形狀、大小和位置 對流傳熱是流體在具有 一定形狀及尺寸的設備 中流動時發(fā)生的熱流體到壁面或壁面到冷流體的熱量傳遞過程，因此它必然與下列因素有關 ： 影響對流傳熱系數(shù)的因素： 傳熱學 / 對流換熱 一、流體的動力（流動起因） 自然對流 ：流體因各部分溫度不同而引起的密度差異所產生的流動 。 強制對流 ：由外力（如：泵、風機、水壓頭）作用所產生 的流動 。 hh?強 制 自 然傳熱學 / 對流換熱 自然對流其流動速度除決定于受熱或冷卻的強度外，還與流體性質、空間大小、換熱壁面的位置等有關。 強制對流的速度決定于外力所產生的壓差、流體的性質和流道的阻力。 傳熱學 / 對流換熱 二、流體的運動狀態(tài) 層流時，熱傳遞主要依靠互不相干的流層之間的導熱； 湍流時，在緊貼壁面的層流底層之外，流體沿壁面法線方向產生熱對流作用而使熱傳遞增強。 hh?湍 流 層 流雷諾實驗 傳熱學 / 對流換熱 三、流體的物理性質 導熱系數(shù) λ [w/(m. ℃ )] λ↑(流體內部和流體與壁面間導熱熱阻?。?→h↑ 密度 ρ [kg/m3] 比熱容 c [J/(kg. ℃ ) ρ↑、 c ↑(單位體積流體能攜帶更多能量） →h↑ 動力粘度 181。 []、運動粘度 ν=181。/ ρ [m2/s] 181。 ↑（有礙流體流動，不利于熱對流） →h↓ 體膨脹系數(shù) α [1/k] α ↑（自然對流換熱增強） →h↑ 傳熱學 / 對流換熱 四、換熱壁面的幾何尺寸、形狀及位置 內部流動對流換熱：管內或槽內 外部流動對流換熱：外掠平板、圓管、管束 影響到流體沿壁面的流動狀態(tài)、速度分布和溫度，從而影響對流換熱系數(shù)。 傳熱學 / 對流換熱 五、 流體有無相變（流體相變）： 單相換熱 Single phase heat transfer： 相變換熱 Phase change： 凝結、沸騰、升華、凝固、融化等 hh?相 變 單 相 流體相變時吸收或放出汽化潛熱比比熱容大得多，且破壞了層流底層強化了傳熱。 傳熱學 / 對流換熱 前 4類影響因素構成將對流換熱進行分類的基架 ， 流體的物性將通過一個特殊的無量綱數(shù)來專門予以反映 ( , , , , , )ph h u l c? ? ??六、歸納 傳熱學 / 對流換熱 七 、 對流換熱的分類 (classification) 傳熱學 / 對流換熱 八 、 研究對流換熱的方法 分析 解法 實驗法 比擬法 數(shù)值 解法 采用數(shù)學分析求解的方法，有指導意義。 通過大量實驗獲得表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的計算式，是目前的主要途徑。 通過研究熱量傳遞與動量傳遞的共性，建立起表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與阻力系數(shù)之間的相互關系，限制多，范圍很小。 與導熱問題數(shù)值思想類似，發(fā)展迅速，應用越來越多。 h 的方法 傳熱學 / 對流換熱 h 無論是分析解法還是數(shù)值法首先獲得都是溫度場 ， 如何由 T→h ？ 由傅里葉定律 0?????yw ytq ?牛頓冷卻公式 ? ?cwq h t t ???0w ytht t y?? ????＝－cw qq ?傳熱學 / 對流換熱 IIIBC的差別 (1)導熱問題中 ， h已知 ， 此處 h為未知值 (2)
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