冶金傳輸原理-第7章-對流換熱--資料下載頁
2025-08-05 03:38本頁面
【正文】 Re變化 橫掠單管的局部對流換熱系數(shù) )/(???NuRe 強(qiáng)制對流的換熱計(jì)算 （ 2）計(jì)算準(zhǔn)則關(guān)系式 )(Re ncNu ?C、 n 值 —— 表 。2/)(: fWm TTT ??特征溫度適用對象 —— 雙原子氣體、煙氣。 31PrRe nCNu ??：對液體及非雙原子氣體 404000 Re 040 400040000 40000400000 C’ 強(qiáng)制對流的換熱計(jì)算 （ 3）沖擊角及其影響 沖擊角 —— 流體流動(dòng)方向與圓柱軸線的夾角。 上述各公式均為沖擊角為 900的正面沖擊情況。 斜向沖擊時(shí)，換熱削弱，需用經(jīng)驗(yàn)擊角修正系數(shù)來修正，即 )(090hh ??? ??90hh ?? ?? ?式（ ） φ 強(qiáng)制對流的換熱計(jì)算 繞流球體 7 0 0 0Re17)( ???mmmNu適用范圍：空氣.,.。7 0 00 0Re1)( 3121dTNummmmmm定性尺寸定性溫度適用范圍：液體?????? 強(qiáng)制對流的換熱計(jì)算 管內(nèi)流動(dòng) 管內(nèi)單相流體強(qiáng)迫對流換熱的工程應(yīng)用 ■ 冷卻水在內(nèi)燃機(jī)氣缸冷卻夾套和散熱器中的對流換熱 ■ 機(jī)油在機(jī)油冷卻器中對流換熱 ■ 鍋爐中水蒸氣在過熱器中對流換熱及煙氣在管式空氣換熱器 中的對流換熱等 強(qiáng)制對流的換熱計(jì)算 (1)臨界雷諾數(shù) ReC 439。 101Re,2200Re ??? CC(2)計(jì)算 h 的準(zhǔn)則關(guān)系式 湍流換熱實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)則式 )(PrRe0 2 fffNu ?式中，定性溫度 Tf可取 2)( 39。 fff TTT ??度?！艿肋M(jìn)、出口流體溫—、式中， f39。f TT式（ ）使用的限制條件 .10。30~20。50:)()1( ℃≯油℃≯水℃≯空氣不宜過大溫差 fW TT ?水≯不宜過大流體粘性系數(shù) ??? 2:)2( ff 強(qiáng)制對流的換熱計(jì)算 超出以上限制條件，產(chǎn)生較大誤差， 如下圖所示： 2 1 3 粘度隨溫度變化對速度場 的影響 液體被冷卻時(shí)，壁面附近 T↓ ， μ ↑ ， u↓ ， ∵ 流量 Q不變， ∴ 中心處的 u↑ 曲線 2。 液體被加熱時(shí)，壁面附近 T↑ ， μ ↓ ， u↑ ， ∵ 流量 Q不變， ∴ 中心處的 u↓ 曲線 3。 曲線 1—— 等溫流時(shí)的速度分布 曲線 2—— 液體被冷卻時(shí)的速度分布 曲線 3—— 液體被加熱時(shí)的速度分布 ∵ 壁面處曲線 3的溫度梯度 ＞ 曲線 2 ∴ 加熱液體時(shí)的 h ＞ 冷卻液體時(shí)的 h 這就是不均勻性物性場 問題：如果液體換為氣體，速度場及 h值如何變化？ 熱邊界層變化與 速度邊界層相似 強(qiáng)制對流的換熱計(jì)算 速度場的變形必引起傳熱規(guī)律的變化，從而導(dǎo)致誤差。超出以上限制時(shí)，須考慮不均勻物性的影響，可選用以下實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)則式 )()( WffffNu ???)()PrPr( WffffNu ?幾點(diǎn)討論： （ 1）非圓形管 定型尺寸采用當(dāng)量直徑 強(qiáng)制對流的換熱計(jì)算 ?hhx1. 00xhh入口段 充分發(fā)展段dx層流時(shí)管內(nèi)流動(dòng)時(shí)局部換熱系數(shù)的變化?hhhxh?hhx1 . 00dx入口段 充分發(fā)展段湍流時(shí)管內(nèi)流動(dòng)局部換熱系數(shù)的變化?hh（ 2）入口段修正 對于 平均換熱系數(shù) h： )(,50 式不再隨管長變化后 ?? hdL)()(1)(,50dLll????? 進(jìn)行修正系數(shù)乘以一短管把式考慮入口段的影響的短管對于h— 從入口處到指定處的平均對流換熱系數(shù) 流換熱系數(shù)。進(jìn)入充分發(fā)展段后的對??h 強(qiáng)制對流的換熱計(jì)算 （ 3）彎管修正系數(shù) 流體在彎管中流動(dòng)，離心力使流體中形成二次環(huán)流，增加了擾 動(dòng)，使 h增加。所以對彎管，式（ ）需乘以一管道彎曲修正系 數(shù)。 )()()(3RdRdRR??????對于液體對于氣體螺旋管中形成的二次環(huán)流 強(qiáng)制對流的換熱計(jì)算 （ 4）管內(nèi) 層流 換熱時(shí)附加自然對流的影響 則關(guān)系式的范圍內(nèi)，推薦下列準(zhǔn)在，管內(nèi)層流的換熱計(jì)算，自然對流受到抑制時(shí)10PrReRe 2??ldGrff)(???????????????Wffff ldNu?? 綜合流 —— 自由流動(dòng)的影響不可忽略的流動(dòng) 可根據(jù)浮升力與慣性力的相對大小來確定流動(dòng)狀態(tài)（純強(qiáng)迫流 動(dòng)或綜合流動(dòng)）。 第 7章 對流換熱 （ 3）按照規(guī)定選取特征尺寸（準(zhǔn)則數(shù) Nu、 Re和 Gr中的幾何尺寸稱為特征尺寸）。 （ 4）按規(guī)定選用特征流速 (強(qiáng)迫對流換熱準(zhǔn)則數(shù)關(guān)系式中計(jì)算 雷諾數(shù) Re所選用的流速稱為特征流速 ) 特征溫度、特征尺寸和特征流速常稱為對流換熱的三大特征量。 （ 5）正確選用各種修正系數(shù)。 （ 2）按規(guī)定選取特征溫度 Tc(查取流體物性參數(shù)的溫度稱為特 征溫度 )。 （ 1）根據(jù)對流換熱的類型和有關(guān)參數(shù)的范圍選擇所需要的準(zhǔn) 則數(shù)方程，不能弄錯(cuò)。 對流換熱準(zhǔn)則數(shù)方程的正確使用 作 業(yè) 138139頁 題 1: 題 2： 157 W/m 題 3： 題 5： 題 8： 題 10： 題 13： 題 17： 第 7章 對流換熱 第 7章 對流換熱 思 考 題 管內(nèi)湍流對流換熱系數(shù)與哪些因素有關(guān)？ 對流換熱與導(dǎo)熱有什么聯(lián)系和區(qū)別？ 自然對流與強(qiáng)制對流傳熱的機(jī)理有哪些不同？ 準(zhǔn)數(shù)方程與一般物理量方程相比有什么本質(zhì)的不同？為什么要 將實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理成準(zhǔn)數(shù)方程的形式？ Nu數(shù)與 Bi數(shù)都可以寫成 試問它們有何區(qū)別？ ,?hl由對流換熱微分方程得 hx與 u無關(guān)？為什么？ ,0??????? yyTTh? 式中沒有流速 u,能否講 本章結(jié)束 第 7章 對流換熱
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