對流換熱教程ppt課件-展示頁
2025-05-07 23:35本頁面
【正文】 對流換熱系數(shù)可達 10～ 100 W/（ m2一般地說，強制對流的流速較自然對流高，因而對流換熱系數(shù)也高。 對流換熱的概念及牛頓冷卻公式10 牛頓冷卻公式牛頓冷卻公式 對流換熱的概念及牛頓冷卻公式11 對流換熱的概念及牛頓冷卻公式12? 如前所述，對流換熱是對流和導熱共同作用的結果，那么所有支配這兩種作用的因素，諸如流動的起因、流動狀態(tài)、流體物性、物相變化、壁面的幾何參數(shù)、管路的振動等等，都會影響對流換熱系數(shù) α。因此，對流換熱實際上是依靠層流底層的導熱和層流底層以外的對流共同作用的結果。壁面與流體間的熱量傳遞必須通過這個層流底層，熱量傳遞的方式只能是導熱這種方式，因此對流換熱量實際上就等于層流底層的導熱量。底層之上即為紊流層。隨著流動的距離繼續(xù)增加，流體呈現(xiàn)旺盛紊流狀態(tài)，形成紊流段。流體繼續(xù)流動，層流邊界點開始逐漸偏離壁面，向 y方向移動。如 圖 示。邊界層的厚度一般很小，如 圖 。粘滯力阻礙了流體的運動，使靠近壁面流體的速度降低，使直接貼附于壁面的流體近于停滯不動，流體速度 u=0。在紊流中，由于流體的質點相互摻混，碰撞更為強烈，因此對流換熱效果會更強。? 對流換熱按流體流動原因分為強制對流換熱和自然對流換熱；按流體是否有相變分為相變對流換熱和無相變對流換熱；相變對流換熱又分為凝結換熱和沸騰換熱。在這一過程中，不僅有離壁面較遠處流體的對流作用，同時還有緊貼壁面薄層流體的導熱作用。? 應用：能應用相關概念和公式進行對流換熱分析和計 算。? 理解：強制對流換熱和自然對流換熱及其特征。RE GONG XUE JI CHU高等職業(yè)技術教育建筑設備類類專業(yè)規(guī)劃教材高等職業(yè)技術教育建筑設備類類專業(yè)規(guī)劃教材第二部分單元 7 對流換熱熱 工 學 基礎1 對流換熱的概念及牛頓冷卻公式 ┄┄┄┄┄┄┄ （ 5）單元 7 對流換熱 對流換熱的概念 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ （ 5）單元 7 對流換熱 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ （ 4） 對流換熱的機理 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ （ 7） 牛頓冷卻公式 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ （ 11） 影響對流換熱系數(shù)的主要因素 ┄┄┄┄┄ （ 13） 對流換熱計算概述 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ （ 18） 對流換熱準則數(shù) ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ （ 19） 準則數(shù)之間的關系 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ （ 23） 定性溫度與特征尺寸 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄ （ 25） 換熱計算的一般步驟 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄ （ 28） 單相流體對流換熱計算 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ （ 29） 管內流體強制對流換熱計算 ┄┄┄┄┄┄ （ 29） 管外流體強制對流換熱計算 ┄┄┄┄┄┄ （ 36）2 自然對流換熱的計算 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄ （ 43） 沸騰換熱與凝結換熱 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ （ 51）單元 7 對流換熱 沸騰換熱 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ （ 51） 凝結換熱 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ （ 64） 熱管技術 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ （ 72）3? 【 知識點 】? 牛頓冷卻公式，強制對流換熱，自然對流換熱，凝結換熱，沸騰換熱。? 【 能力目標 】? 掌握：各種對流換熱的基本概念。? 熟悉：各公式的適用范圍以及各種相關參數(shù)的合理選 擇。單元 7 對流換熱4? 對流換熱是指流體流經(jīng)固體時流體與固體表面之間的熱量傳遞現(xiàn)象。因此，對流換熱實際上是一種由熱對流和導熱共同作用的復合換熱形式?？梢园褜α鲹Q熱分成以下幾類，如 圖 ： 對流換熱的概念及牛頓冷卻公式 對流換熱的概念對流換熱的概念5圖 對流換熱分類 對流換熱的概念及牛頓冷卻公式6? 流體的流動狀態(tài)可以分為兩種類型：一種是流體質點始終沿流向作直線運動，質點和流層間彼此不摻混，這種流動狀態(tài)稱為層流；另一種是流體質點不僅有沿流向的運動，還有垂直于流向的運動，流層間相互摻混，這種流動狀態(tài)稱為紊流。? 當具有粘性的流體流過壁面時，就會在壁面上產(chǎn)生粘滯力。一般地，把從緊貼壁面速度 u=0至速度等于來流速度 u=u∞之間的流體薄層稱為流體的速度邊界層。 對流換熱的機理對流換熱的機理 對流換熱的概念及牛頓冷卻公式7? 以流體在管內流動為例，流體的流動狀態(tài)在沿流向 x軸方向和與流向垂直的 y軸方向都有變化。 圖 速度邊界層 圖 對流換熱的概念及牛頓冷卻公式8? （ 1）流體在流動方向 x上的流態(tài)變化? 在流體入口處，粘滯力起主導作用，速度梯度相當大，流體呈現(xiàn)層流狀態(tài)，形成層流段。當流體到達一定距離時，流體的慣性力逐漸強于流體的粘滯力，使邊界層內的流動變得不穩(wěn)定起來，流態(tài)朝著紊流方向過渡，形成過渡段。? （ 2）紊流段中流體在 y方向上的流態(tài)變化? 由于緊貼壁面處的粘滯力仍起主導作用，致使貼附于壁面的極薄層的流體仍保持層流的狀態(tài)，這一薄層流體稱為層流底層。 對流換熱的概念及牛頓冷卻公式9? 當流體在壁面上流動時，其緊貼壁面的極薄的層流底層相對于壁面幾乎是不流動的。在層流段，
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