傳熱學(xué)第五章ppt課件-展示頁(yè)
2025-05-15 00:44本頁(yè)面
【正文】 和溫度場(chǎng)由對(duì)流換熱微分方程組確定： 質(zhì)量守恒方程、動(dòng)量守恒方程、能量守恒方程 xwwx yttth,???????????????對(duì)流換熱過(guò)程微分方程式 hx 取決于流體熱導(dǎo)系數(shù)、溫度差和貼壁流體的溫度梯度 hx 與流場(chǎng)速度有無(wú)關(guān)系？ 第五章 對(duì)流換熱 17 52 對(duì)流換熱問(wèn)題的數(shù)學(xué)描述 b) 流體為不可壓縮的牛頓型流體 為便于分析，只限于分析二維對(duì)流換熱 yu??? ??c) 所有物性參數(shù)（ ?、 cp、 ?、 ?）為常量 4個(gè)未知量 :： 速度 u、 v；溫度 t；壓力 p 連續(xù)性方程 (1)、動(dòng)量方程 (2)、能量方程 (3) 需要 4個(gè)方程 : a) 流體為連續(xù)性介質(zhì) 假設(shè)： 第五章 對(duì)流換熱 18 1） 連續(xù)性微分方程 （ 質(zhì)量守恒 ） dx x dy y 0 微元體 2） 動(dòng)量微分方程 （ 動(dòng)量守恒 ） x方向 : y方向 : 慣性力 粘性力 體積力 納維埃 (N. Navier)斯托克斯 (G. G. Stokes)方程 2222xu u u p u uu v Fx y x x y? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ?????? ? ? ? ? ?????????2222yv v v p v vu v Fx y y x y? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ?????? ? ? ? ? ??????? ??壓力差 0uvxy??????第五章 對(duì)流換熱 19 3） 能量微分方程 （ 能量守恒 ） dx x dy y 0 x???hx?? dh x+ x??dx+ x???y??? hy??dy+ y??? dh y+ y??ddhU??? ??? pt t tc u vxy? ??? ? ?????? ? ? ???2222ttxy? ????????????常物性 、 無(wú)內(nèi)熱源 、 不可壓縮牛頓流體對(duì)流換熱的能量微分方程式 。 第五章 對(duì)流換熱 20 幾點(diǎn)討論 ? ? ? pt t tc u vxy? ??? ? ?????? ? ? ???2222ttxy? ????????????第五章 對(duì)流換熱 21 常物性 、 無(wú)內(nèi)熱源 、 不可壓縮牛頓流體二維對(duì)流換熱微分方程組 ： 0uvxy??????2222xu u u p u uu v Fx y x x y? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ?????? ? ? ? ? ?????????2222yv v v p v vu v Fx y y x y? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ?????? ? ? ? ? ??????? ??pt t tc u vxy? ? ??? ? ? ?????????2222ttxy????????????? 4個(gè)微分方程含有 4個(gè)未知量 (u、 v、 p、 t)， 方程組封閉 。 第五章 對(duì)流換熱 22 5 對(duì)流換熱過(guò)程的單值性條件 單值性條件 ： 能單值地反映對(duì)流換熱過(guò)程特點(diǎn)的條件 單值性條件包括四項(xiàng)：幾何 、 物理 、 時(shí)間 、 邊界 完整數(shù)學(xué)描述：對(duì)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(zhǎng)度 、 直徑等 說(shuō)明對(duì)流換熱過(guò)程中的幾何形狀和大小 第五章 對(duì)流換熱 23 (2) 物理?xiàng)l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(wú)內(nèi)熱源 、 大小和分布 說(shuō)明對(duì)流換熱過(guò)程的物理特征 (3) 時(shí)間條件 穩(wěn)態(tài)對(duì)流換熱過(guò)程不需要
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