对流传热系数
对流传热系数计算公式_传热系数计算公式
对流传热系数计算公式_传热系数计算公式
一、计算公式如下
1、围护结构热阻的计算
单层结构热阻
R=δ/ λ
式中:
δ—材料层厚度( m)
λ—材料导热系数 [W/m.k]
多层结构热阻
R=R1+R2+---- Rn=δ1/ λ1+δ2/ λ2+ ---- +δn/ λn 式中: R1、 R2、---Rn —各层材料热阻( m2.k/w)
δ1 、δ2 、 ---δn—各层材料厚度( m)
λ1 、λ2 、 ---λn—各层材料导热系数 [W/m.k]
2、围护结构的传热阻
R0=Ri+R+Re
式中: Ri —内表面换热阻( m2.k/w)(一般取 0.11)
Re—外表面换热阻( m2.k/w)(一般取 0.04)
R —围护结构热阻( m2.k/w)
3、围护结构传热系数计算
K=1/ R0
式中: R0 —围护结构传热阻
外墙受周边热桥影响条件下,其平均传热系数的计算
Km=KpFp+Kb1Fb1+Kb2Fb2+ Kb3Fb3 / Fp + Fb1+Fb2+Fb3
式中:
Km—外墙的平均传热系数 [W/(m2.k) ]
Kp—外墙主体部位传热系数 [W/( m2.k)]
Kb1、Kb2、 Kb3—外墙周边热桥部位的传热系数 [W/( m2.k)] Fp—外墙主体部位的面积
Fb1、 Fb2、Fb3—外墙周边热桥部位的面积
感谢您的阅读,祝您生活愉快。
如何计算对流传热系数
tmlt1nt1t2
653045.3C ln65
t2
30
t 15 → 90 △t 65 30
Q m s 1 c p 1 ( T 1 T 2 ) m s 2 c p 2 ( t2 t 1 ) K tm A
4 m s 1 0 c p 1 7 m s 2 5 c p 2 4 .8 8 4 .3 5 A (1)
2
T
Q' Q ?
1
T1=63℃
t2 mh1=30000kg/h
m’h1=15000kg/h
T1=63℃
mh1=15000kg/h
t3
2 1
T’2 t2
t1 mh2=20000kg/h
单独进行计算
Q'Q1Q2 ?
Q1 KAtm
16
二、管外强制对流
1、流体绕单根圆管的流动情况
(a)流动情况 (b)对流传热系数变化情况 (图中αp表示局部对流传热系数,α表示平均对流传热系数)
②其它参数一定,u一定, α与d的0.2次方成反比,改变管 径对α的影响不大。
③其它参数一定,V一定, α与d的1.8次方成反比,改变管 径,缩小管径将使 α ↑。
u 0.8
d 0.2
12
【补例】列管换热器的列管内径为15mm,长度为2.0m。管 内有冷冻盐水(25%CaCl2)流过,其流速为0.4m/s,温度自 -5℃升至15℃。假定管壁的平均温度为20℃,试计算管壁与 流体间的对流传热系数。
8
§4-17 流体做强制对流时的 对流传热系数
一、流体在圆形直管内强制对流传热
经验关联式为: Nu0.02Re30.8prn
或
0.02d3du0.8cpn
对流传热系数的影响因素
L 60 di
定性温度:除μw取壁温以外,其余均取液体进、出口温度的 算术平均值。
2) 流体在圆形直管内作强制滞流 当管径较小,流体与壁面间的温度差较小,自然对流对
强制滞流的传热的影响可以忽略时
2019/10/15
Nu
1.86Re
1 3
Pr
1 3
di L
1
3
w
0.1 4
的算术平均值。
当量直径可根据管子排列的情况别用不同式子进行计算:
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管子呈正方形排列时: de
4
t2
0.785d02
d0
管子呈三角形排列时:
de
4
2 3
t
2
4
d
2 0
d 0
管外流速可以根据流体流过的最大截面积S计算
A hD1 d0 t
d) 蒸汽中不凝气体含量的影响 蒸汽中含有空气或其它不凝气体,壁面可能为气体层所遮
盖,增加了一层附加热阻,使α急剧下降。 e)冷凝壁面的影响
若沿冷凝液流动方向积存的液体增多,液膜增厚,使传 热系数下降。
例如管束,冷凝液面从上面各排流动下面各排,使液膜 逐渐增厚,因此下面管子的α要比上排的为低。
冷凝面的表面情况对α影响也很大,若壁面粗糙不平或有 氧化层,使膜层加厚,增加膜层阻力,α下降。
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2、液体沸腾时的对流传热系数
液体沸腾
大容积沸腾 管内沸腾
1)沸腾曲线 当温度差较小时,液体内部产生自然对流,α较小,且随
温度升高较慢。
当△t逐渐升高,在加热表面的局部位置产生气泡,该局 部位置称为气化核心。气泡产生的速度△t随上升而增加, α
对流传热系数的影响因素_OK
12
5)流体在非圆形管中作强制对流 对于非圆形管内对流传热系数的计算,前面有关的经验式都适用,只是
要将圆管内径改为当量直径de。 套管环隙中的对流传热,用水和空气做实验,所得的关联式为:
应用范围:
0.02
de
d1 d2
0.53
Re
0.8
Pr
1 3
Re=12000~220000,d1/d2=1.65~17
当n 0.4时, 0.023 C p 0.40.6 u 0.8
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27
α与流速的0.8呈正比,与管径的0.2次方呈反比, 在流体阻力允许的情况下,增大流速比减小管径对提高对流传热系数的效果 更为显著。
3)流体在换热器管间流过时,在管外加流板的情况
0.36
de
deu
0.55
n2 nz n20.75 nz0.75
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36
3)影响冷凝传热的因素 a)冷凝液膜两侧的温度差△t
当液膜呈滞流流动时,若△t加大,则蒸汽冷凝速率增加,液膜厚度增厚,冷 凝传热系数降低。 b)流体物性
液膜的密度、粘度及导热系数,蒸汽的冷凝潜热,都影响冷凝传热系数。 c) 蒸汽的流速和流向 •蒸汽和液膜同向流动,厚度减薄,使α增大; •蒸汽和液膜逆向流动, α减小,摩擦力超过液膜重力时, 液膜被蒸汽吹离壁面, 当蒸汽流速增加,α急剧增大;
准数的符号和意义
符号 准数式
意义
Nu l
表示对流传热的系数
Re lu
确定流动状态的准数
Pr c p
表示物性影响的准数
Gr gtl3 2 表示自然对流影响的准数
2
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6
(化工原理)第五节 对流传热系数关联式
Nu=0.26Re0.6Pr0.33
应用范围 Re>3000
特错列征管尺距寸最狭管处外的径距do,离流应速在取(流x1-体do通)和过2每(排t2-管d0 子)中二最者狭之窄中通取小道者处。的速度。 管束排数应为10,若不是10,上述公式的计算结果应乘以下表的系数
流体无相变时的对流传热系数-12
流体有相变时的传热系数-12
二、液体的沸腾
大容积沸腾 管内沸腾
流体有相变时的传热系数-13
1.液体沸腾曲线
气化核心 泡核沸腾 或泡状沸腾 临界点 膜状沸腾
流体有相变时的传热系数-14
2.沸腾传热系数的计算
泡核沸腾传热系数的计算式
α=1.163Z(Δt)2.33 (Eq. Mostinki) 式中 Δt——壁面过热度,℃。
上式应用条件为: pc>3O00KPa, R = 0.01~0.9,q<qc 式中 Z——与操作压强及临界压强有关的参数,W/(m2•℃),其计
算式为:
流体有相变时的传热系数-16
3.影响沸腾传热的因素
(1)液体性质 (2)温度差Δt (3)操作压强 (4)加热壁面
4-5-5 壁温的估算
2.流体在换热器的管间流动
换热器内装有圆缺形挡板时,壳方流体的对流 传热系数的关联式如下:
应用范围 Re =2×1O3~10×105 特征尺寸 当量直径de 定口性温温度度的算除术μ平w均取值壁。温外,均取为液体进、出
流体无相变时的对流传热系数-13
管子为正方形排列 :
管子为正三角形排列 :
(2)高粘度的液体
应用范围 Re>10000,0.7<Pr<16700,L/d>60 特征尺寸 取为管内径di 定性温度 除μw取壁温外,均取为液体进、出
空气和钢的对流换热系数
空气和钢的对流换热系数
对流换热系数是W/(m^2·℃)。
物体表面与附近空气温差1℃,单位时间(1s)单位面积上通过对流与附近空气交换的热量。
单位为W/(m^2·℃)或J/(m^2·s·℃)。
表面对流换热系数的数值与换热过程中流体的物理性质、换热表面的形状、部位以及流体的流速等都有密切关系。
物体表面附近的流体的流速愈大,其表面对流换热系数也愈大。
如人处在风速较大的环境中,由于皮肤表面的对流换热系数较大,其散热量也较大。
对流换热系数可用经验公式计算,通常用巴兹公式计算。
表面对流换热系数的数值与换热过程中流体的物理性质、换热表面的形状、部位以及流体的流速等都有密切关系。
物体表面附近的流体的流速愈大,其表面对流换热系数也愈大。
如人处在风速较大的环境中,由于皮肤表面的对流换热系数较大,其散热(或吸热)量也较大,对流换热系数可用经验公式计算,通常用巴兹公式计算。
影响对流传热强弱的主要因素有:
1、对流运动成因和流动状态。
2、流体的物理性质(随种类、温度和压力而变化)。
3、传热表面的形状、尺寸和相对位置。
4、流体有无相变(如气态与液态之间的转化)。
对流传热系数的影响因素
2)粘度
流体的粘度愈大,对流传热系数愈低。 3)比热和密度
2018/6/3
ρcp:单位体积流体所具有的热容量。
ρcp 值愈大,流体携带热量的能力愈强,对流传热的强 度愈强。 (4)体积膨胀系数 体积膨胀系数β值愈大,密度差愈大,有利于自然对流 。对强制对流也有一定的影响。
3、流体的温度 4、流体流动状态
定性温度: 除μw取壁温以外,其余均取液体进、出口温度的 算术平均值。 2) 流体在圆形直管内作强制滞流
当管径较小,流体与壁面间的温度差较小,自然对流对
强制滞流的传热的影响可以忽略时
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1 1 1 d i 3 N u 1.86 Re 3 Pr 3
L w
6、传热面的性状、大小和位置
2018/6/3
二、因次分析法在对流传热中的应用
•列出影响该过程的物理量,并用一般函数关系表示:
f (l,,,c p,,u, g t )
•确定无因次准数π的数目
i n m 84 4
2018/6/3
准数的符号和意义 准数名称 努塞尔特准数 (Nusselt) 雷诺准数 (Reynolds) 普兰特准数 (Prandtl) 符号 Nu 准数式 意义 表示对流传热的系数 确定流动状态的准数
N u 0.027 Re Pr
u w
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0.8
0.23
0.14
u w
0.14
为考虑热流体方向的校正项。
应用范围: Re 1000, 0.7 Pr 16700 , 定性尺寸: 取为管内径di。
L 60 di
应用范围:
对流换热系数公式
对流换热系数公式对流换热系数公式是用来描述流体与固体之间的热量传递能力的参数,它是工程领域中常用的一个重要指标。
在热传导过程中,流体与固体之间的热量传递主要通过对流方式进行,对流换热系数公式可以用来计算这种热量传递的强度。
对流换热系数公式一般可以表示为h = α * ΔT,其中h表示对流换热系数,α表示传热系数,ΔT表示温度差。
该公式的意义是:对流换热系数与传热系数成正比,与温度差成正比。
换热系数越大,意味着热量传递越快,温度差越大,热量传递也越快。
在工程实践中,对流换热系数公式的应用非常广泛。
例如,在石油化工领域中,对流换热系数的计算是设计换热设备的重要环节之一。
在换热设备的设计中,需要根据具体的工艺条件和流体性质,选择合适的对流换热系数公式,并进行计算和分析。
这样可以确保换热设备在工作过程中具有较高的换热效率和稳定的工艺性能。
对流换热系数公式的选择和计算涉及到许多因素,如流体的性质、流动状态、流速、管道尺寸、壁面特性等。
根据不同的情况,可以选择不同的对流换热系数公式进行计算。
例如,在自然对流换热过程中,可以使用格拉斯霍夫公式进行计算;在强迫对流换热过程中,可以使用科里奥利公式进行计算。
这些公式都是根据实验数据和理论分析得出的,可以在实际工程中得到较好的应用效果。
除了对流换热系数公式的选择和计算,还需要注意一些影响换热过程的因素。
例如,流体的黏度、热导率、密度等参数都会影响对流换热系数的大小和变化规律。
此外,换热表面的几何形状、表面粗糙度、表面温度等也会对对流换热系数产生影响。
因此,在工程设计和实际运行中,需要综合考虑这些因素,选择合适的对流换热系数公式,并进行合理的参数计算。
对流换热系数公式是热传导过程中非常重要的一个参数,它可以用来计算流体与固体之间的热量传递强度。
在工程实践中,合理选择和计算对流换热系数公式,可以有效提高换热设备的工作效率和性能稳定性。
因此,对流换热系数公式的研究和应用具有重要的工程意义。
对流传热系数
依靠流体微团的宏观运动而进行的热量传递。
这是热量传递的三种基本方式之一。
化工生产中处理的物料大部分是流体,流体的加热和冷却都包含对流传热。
在化工生产中,对流传热在习惯上专指流体与温度不同于该流体的固体壁面直接接触时相互之间的热量传递。
这实际上是对流传热和热传导两种基本传热方式共同作用的传热过程。
例如间壁式换热器中的流体与间壁侧面之间的热量传递,反应器中固体物料或催化剂与流体之间的热量传递,都是这样的传热过程。
类型按流体在传热过程中有无相态变化,对流传热分两类:①无相变对流传热。
流体在换热过程中不发生蒸发、凝结等相的变化,如水的加热或冷却。
根据引起流体质点相对运动的原因,对流传热又分自然对流和强制对流。
自然对流是由于流体内各部分密度不同而引起的流动(如散热器旁热空气的向上流动);强制对流是流体在外力(如压力)作用下产生的流动。
强制对流时流体流速高,能加快热量传递,因而工程上广泛应用。
②有相变对流传热。
流体在与壁面换热过程中,本身发生了相态的变化。
这一类对流传热包括冷凝传热和沸腾传热。
对流传热机理流体的运动对传热过程有强烈影响。
当边界层中的流动完全处于层流状态时,垂直于流动方向上的热量传递虽然只能通过流体内部的导热,但流体的流动造成了沿流动方向的温度变化,使壁面处的温度梯度增加,因而促进了传热。
当边界层中的流动是湍流时,壁面附近的流动结构包括湍流区、过渡区和层流底层。
湍流区垂直于流动方向上的热量传递除了热传导外,主要依靠不同温度的微团之间剧烈混合,即依靠对流传热。
此传递机理与湍流区中的动量传递机理十分类似。
垂直于流动方向上的热量通量为:式中εh称涡流热扩散系数(与流体的流动状况有关);λ为热导率;cp、ρ分别为流体的等压比热容和密度;dT/dy为垂直于流动方向的温度变化率。
由于εh一般比λ大得多,故湍流区的对流传热热阻很小,所以此区的温度下降也很小。
在层流底层中热量传递只能靠热传导。
由于流体的热导率一般很小,所以即使该层很薄,仍是传热过程的主要热阻,相应的温度下降很大。
对流传热系数的影响因素
流传热系数关联式为:
a)多诺呼(Donohue)法
Nu 0.23 Re
0.6
0.14 Pr ( ) w
13
d ou 0.6 c p 1 3 0.14 0.23 ( ) ( ) ( ) do w
2019/2/2
2019/2/2
2019/2/2
应用范围: Re=3~2×104 定性尺寸:管外径 do,流速取换热器中心附近管排中最
c)蒸汽在水平管束外冷凝
r 2 g3 0.725 2 3 n2 n z nm n 0.75 n 0.75 n 0.75 2 z 1
2019/2/2
3)影响冷凝传热的因素
1 3
0.14
应用范围: Re=2×103~106
定性尺寸: 当量直径de。
定性温度: 除μw取壁温以外,其余均取液体进、出口温度 的算术平均值。 当量直径可根据管子排列的情况别用不同式子进行计算:
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2 4 t 2 0.785d 0 管子呈正方形排列时: d e d 0
对于非圆形管内对流传热系数的计算,前面有关的经
验式都适用,只是要将圆管内径改为当量直径de。
套管环隙中的对流传热,用水和空气做实验,所得的 关联式为:
0.02
de d2
d1
0.53
Re
0.8
1 Pr 3
应用范围: Re=12000~220000,d1/d2=1.65~17 定性尺寸: 当量直径de 定性温度: 流体进出口温度的算术平均值。
3
n
对于大空间的自然对流,比如管道或传热设备的表面 与周围大气层之间的对流传热,通过实验侧得的 c,n 的值在 表4-9中。 定性温度 : 壁温tw和流体进出口平均温度的算术平均值,膜温。
45对流传热系数详解
6)传热面的形状,大小和位置 ➢ 形状:如管、板、管束等; ➢ 大小:如管径和管长等; ➢ 位置:如管子的排列方式(管束有正四方形和三角形排
列);管或板是垂直放置还是水平放置。
二、对流传热过程的量纲分析
量纲分析法:
1)实验和理论结合的方法,目的是减少变量数,从而减 少实验次数;
2)物理方程两边量纲必相等—因次一致性原则; 3)任一方程均可用一幂函数逼近。
a c 2e f b 1 c d 2e f g 3e f 1
从而
=Amc-2e-fl1-ccpcr2e+f(bgDt)eufl3e+f-1
l l
A(
ulr m
)
f
(
r
2l 3bgDt m2
)e
(
mc l
p
)c
讨论:
Nu=ARefGrePrc
(1)无量纲特征数的个数等于变量数减去基本单位数—
(1)汽泡产生的条件 问题:为什么汽泡只在加热面个别地方产生? 过热度:Dt=tW-ts 汽化核心:一般为粗糙加热面的细小凹缝处 汽化核心生成汽泡长大脱离壁面新汽泡形成
搅动液层
(2)沸腾曲线 a)自然对流阶段 Dt<5 C b)核状沸腾阶段 25C > Dt>5C c)不稳定膜状沸腾 25C > Dt>5C
例如: 圆管内强制对流:取管内径 非圆管内强制对流:取当量直径
传热当量直径:
de
4 流动截面积 传热周边
在不同情况下,会有不同的准数关联式:
无相变时
强制对流 自然对流
有相变时
蒸汽冷凝 液体沸腾
相变 > 无相变
四、有相变时的对流传热系数
自然对流强制对流传热流化床系数的比较
自然对流强制对流传热流化床系数的比较
答案:
自然对流传热系数与强制对流时的对流传热系数相比,自然对流传热系数要小得多。
自然对流和强制对流是两种不同的对流换热方式,它们的传热系数受到流体流动的原因和条件的影响。
自然对流是由于温差引起的密度差异导致的流体运动,而强制对流则是通过外部力量(如泵或风扇)驱动的流体运动。
这两种流动形态决定了它们各自的传热效率。
自然对流的传热系数相对较低,因为它依赖于流体内部的自然温差引起的密度差异,这种流动通常较为缓慢,不利于高效的热量传递。
例如,空气自然对流换热系数大约在5到25 W/(m²·℃)之间。
强制对流则通过外部力量驱动流体流动,可以显著提高流速和湍流程度,从而增强传热效果。
强制对流的流速较高,因此其对流换热系数也较高,有利于提高传热效率。
流化床作为一种特殊的传热方式,其传热系数与自然对流和强制对流相比,可能会有所不同,具体取决于流化床的操作条件和流体特性。
但一般来说,强制对流的传热效率要高于自然对流,而流化床的传热效率可能会介于两者之间,具体取决于流化床的设计和操作参数。
综上所述,虽然具体数值会因条件而异,但总体上可以认为自然对流的传热系数与强制对流的传热系数相比要小得多。
这表明在设计和优化传热系统时,通过适当的方式(如使用泵或风扇)促进流体流动,可以提高传热效率。
对流给热系数
Q=At/b Q=At
=/b
– 影响因素
• 流体性质:导热系数、粘度、比热、密度、热膨胀 • 流动状态:流速
• 界面情况:管径、光滑情况、形状、位置
– 计算方法
• 因次分析无因次准数 • 实验回归系数
关联式
• 解析、类似率 - 《化工传递》
2
对 流 传 热 过 程 描 述
对流给热系数的实验关系式
对流传热分类
流体被冷却层流内层温度低层流内层厚度变化小 较小 e=0.3
– 壁面与流体主体温差不大:流体粘度影响
• 校正公式:
粘度:4-71;
进口端: 校正系数1.02~1.07;1+(d/L)0.7
湍动程度:4-73; 弯曲校正:4-74;
非圆形管:用当量直径近似(套管环隙有专用关联式)
5
圆 管 内 强 制 湍 流
关 联 式
6
圆管内强制湍流 关联式
• 流体加热时主要影响因素分析
流体物理性质 流速影响大,管径影响较小
7
8
壁温计算
• 计算自然对流传热系数、计算热损失、选择管材 料需要
• 计算壁温时通常忽略管壁热阻 • 联立下面方程可以求解壁温
• 壁温接近对流传热系数大的一方流体的温度。
9
思考题
• 为什么边界层内的流动情况对于给热系数有重 要影响? 对流给热中,流体内哪一部分温度梯 度最大,为什么?
dq dA ts tb
dq dA dt
dy y0
dt
ts tb dy y0 b
牛顿冷却定律:对流传热系数是技术上的系数,不是物性值
•
牛顿冷却定律
Q
At
t 1
A
• t: 流体温度与壁面温度之差
4.5_对流传热系数
n
流体无相变时,对流传热系数的关联式 (2) 流体在圆形直管内作强制层流
使用准数关联式时,需要注意以下几点:
1 应用范围:Re,Pr等准数的应用范围
2 定性温度: 决定准数中各物性的温度
(1) 取平均温度 t=(t1+t2)/2
(2) 取壁面的平均温度 tw
(3) 取流体和壁面的平均温度(膜温)
a c 2e f b 1 c d 2e f g 3e f 1
从而
=Amc-2e-fl1-ccpcr2e+f(bgDt)eufl3e+f-1
l
r 2 l 3 b gDt e mc p c A( ) ( ) ( ) 2 l m m l
强 > 自
6)传热面的形状,大小和位置 形状:如管、板、管束等;
大小:如管径和管长等;
位置:如管子的排列方式(管束有正四方形和三角形 排 列);管或板是垂直放置还是水平放置。
二、对流传热过程的量纲分析
量纲分析法:
1)实验和理论结合的方法,目的是减少变量数,从而减 少实验次数;
2)物理方程两边量纲必相等—因次一致性原则;
2 3
1 4
或
* 1.88 Re 1 / 3
适用条件:Re<2100
湍流 或
rr gl 0.068 mlDt
2 3
1 3
0.0077 Re 0.4
适用条件:Re>2100 特性尺寸l:管或板高H 定性温度: 蒸汽冷凝潜热 r 取其饱和温度 t0下的值, 其余物性取液膜平均温度(膜温 )。
tm=(tw+t)/2
表面传热系数和对流传热系数的区别
表面传热系数和对流传热系数的区别表面传热系数和对流传热系数是热传导和对流传热两种方式中的重要参数。
在热传导过程中,物体表面与周围介质之间的热量传递需要通过表面传热系数来描述;而在对流传热过程中,热量的传递则需要通过对流传热系数来描述。
本文将分别介绍表面传热系数和对流传热系数的概念、计算方法以及影响因素。
一、表面传热系数表面传热系数是指单位面积上的热量通过单位时间内从物体表面传递到周围介质的能力。
在热传导过程中,物体表面与周围介质之间的热量传递主要通过热传导实现。
表面传热系数与热传导性能有关,通常用符号h表示。
表面传热系数的计算方法主要有经验公式法和换热器法。
经验公式法是通过实验测定得到的经验公式来计算表面传热系数,适用于一些常见的传热情况。
而换热器法则是通过构造一个等效的换热器来计算表面传热系数,适用于一些复杂的传热情况。
表面传热系数的大小受多种因素影响,包括物体表面的性质、介质的性质、流体的速度等。
物体表面的性质包括表面的粗糙度、表面的形状等,一般来说,表面越粗糙、形状越复杂,表面传热系数就越大。
介质的性质包括介质的热导率、热容等,介质的热导率越大,表面传热系数就越大。
流体的速度也是影响表面传热系数的重要因素,一般来说,流体的速度越大,表面传热系数就越大。
二、对流传热系数对流传热是指热量通过流体传递的过程,是自然对流和强制对流两种方式的总称。
对流传热系数是指单位面积上的热量通过单位时间内从物体表面传递到流体中的能力。
对流传热系数与流体性质、流动状态以及物体表面性质等因素有关,通常用符号α表示。
对流传热系数的计算方法主要有经验公式法、数值模拟法和实验测定法。
经验公式法是通过实验测定得到的经验公式来计算对流传热系数,适用于一些常见的传热情况。
数值模拟法则是通过数值模拟计算来获得对流传热系数,适用于一些复杂的传热情况。
实验测定法是通过实际的实验测量来获得对流传热系数,是最直接、最准确的方法。
对流传热系数的大小受多种因素影响,包括流体的性质、流体的速度、物体表面的性质等。
对流传热系数的影响因素
数,并且Re↑,α↑,应力求使流体在换热器内达到湍流流动 。
2)湍流时,圆形直管中的对流传热系数
0.023 di
d i u
0.8 Pr n
当n 0.4时, 0.023 C p0.40.6 u 0.8
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α与流速的0.8呈正比,与管径的0.2次方呈反比, 在流体阻力允许的情况下,增大流速比减小管径对提高 对流传热系数的效果更为显著。
6、传热面的性状、大小和位置
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二、因次分析法在对流传热中的应用
•列出影响该过程的物理量,并用一般函数关系表示:
f (l,,,cp,,u, gt)
•确定无因次准数π的数目
i nm844
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准数的符号和意义
准数名称
符号 准数式
意义
努塞尔特准数
1.13
g 23r Ht
4
应用范围: Re<1800
定性尺寸: H取垂直管或板的高度。
定性温度: 蒸汽冷凝潜热r取其饱和温度t0下的值,其余物 性取液膜平均温度。
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若用无因次冷凝传热系数来表示,可得:
1.76 Re1 3
若膜层为湍流(Re>1800)时
3)流体在换热器管间流过时,在管外加流板的情况
0.36
de
deu
0.55
Cp
1
3
w
0.14
B
u 0.5 5
d
0.45 e
对流传热系数与流速的0.55次方成正比,而与当量直径的 0.45次方成反比