传热学第六章答案
传热学第六章
第六章 单相对流传热的实验关联式
第六章 单相对流传热的实验关联式
外掠平板流动
内部流动
6-3 内部强制对流换热实验关联式
6.3.1. 管槽内强制对流流动与换热的特点 1.两种流态
6.3.1.管槽内强制对流流动与换热的特点 2. 入口段与充分发展段
流动进口段与充分发展段
管内等温层流流动充分发展段具有以下特征： (a) 沿轴向的速度不变，其它方向的速度为零； (b) 圆管横截面上的速度分布为抛物线形分布；
6-2
可见，对于圆形管道，边界条件不同，对流换热强度也不同：
qw = 常数，Nu = 4.36，tw = 常数，Nu = 3.66。
6.3.3 管内层流强制对流换热关联式
对于长管，可以利用表中的数值进行计算。对于 短管，进口段的影响不能忽略，可用齐德－泰特关系式 计算等壁温管内层流换热的平均努塞尔数：
在计算弯管内的对流换热时， 应在直管基础上加乘弯管修正因
子c R 。
6.3.2 管内湍流强制对流换热关联式
6.3.2 管内湍流强制对流换热关联式
对上述公式的几点说明：
1）上述公式都属于经验公式，当采用公式进行对流换热计算 时，要注意每个公式的使用条件；
2）在对流换热的研究中，曾经提出过数以十计的关联式，以 上几个公式只是有代表性的几个；
相似原理指导下的实验研究仍然是解决复杂对 流换热问题的可靠方法。 相似原理回答三个问题： （1）如何安排实验？ （2）如何整理实验数据？ （3）如何推广应用实验研究结果？
6-1 相似原理与量纲分析
6-1 相似原理与量纲分析
6.1.1物理现象相似的定义
传热学智慧树知到答案章节测试2023年兰州理工大学
第一章测试1.传热学是研究有温差存在时的热能传递规律。
（）A:对B:错答案:A2.傅里叶定律中，热量传递方向与温度升高方向相同。
（）A:错B:对答案:A3.在一个串联的热量传递过程中，如果通过各个环节的热流量相同,则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻之和。
（）A:错B:对答案:B4.热量传递过程的动力是:( )A:电压B:速度差C:温度差D:密度差答案:C5.热辐射的特点不包括下列哪一点。
( )A:辐射能与温度和波长均有关B:具有方向性C:仅能发生在流体中D:伴随能量形式的转变答案:C6.传热方程式中，传热系数的单位是:（）A:W/(m2·K)B:W/(m·K2)C:W/(m·K)D:W/(m2·K2)答案:A7.尽管各个科学技术领域中遇到的传热问题形式多样,但大致可以归纳为哪三种？（）A:温度控制B:削弱传热C:强化传热D:速度控制答案:ABC8.热能传递的三种基本方式：（）A:热传导B:热辐射C:热对流D:热膨胀答案:ABC9.下列各参数中，属于物性参数的是?（）A:密度B:传热系数C:热导率D:热扩散率答案:ACD10.下列哪几种传热方式不需要有物体的宏观运动?（）A:热对流B:热辐射C:热传导D:对流换热答案:BC第二章测试1.傅里叶导热定律数学表达式中温度梯度的方向表示温度升高的方向。
（）A:对B:错答案:A2.按照能量守恒定律，在任-时间间隔内有以下热平衡关系(以微元体为研究对象)：导入热量+内热源生成热=导出热量。
（）A:错B:对答案:A3.在研究-维平板导热问题时，导热热阻数学表达为: δ/入, 常称作面积热阻。
（）A:错B:对答案:A4.研究等截面直肋的导热问题时，一般假设沿高度方向肋片温度不变。
（）A:对B:错答案:A5.温度场中同一瞬间相同温度各点连成的面称为（）A:等高线B:等温线C:等温面D:等势面答案:C6.在研究导热问题时需要通过边界条件来求解温度场，其中规定了边界上的温度值为:（）A:第三类边界条件B:第二类边界条件C:第一类边界条件D:第四类边界条件答案:C7.在传热过程中，系统的传热量与下面哪一个参数成反比：（）A:流体温差B:传热系数C:传热热阻D:传热面积答案:C8.在采用加肋片方法增强传热时，将肋片加装在一侧。
传热学-第6章-单相对流传热的实验关联式
0.25
0.14
10 Ref 1.75 10 ; 0.6 Prf 700; 适用参数范围：
定性温度：进出口截面流体平均温度的算术平均值 tf
L d
50
特征长度：管内径d
说明： (1) 非圆形截面的槽道，采用当量直径de 作为特征尺度; (2) 入口段效应则采用修正系数乘以各关联式; (3) 螺旋管中的二次环流的影响，也采用修正系数乘以 各关联式。 （4）短管修正
入口段长度
层流 紊流
l 0.05 RePr d
l 60 平均表面传热系数不需考虑入口效应 d
（3）热边界条件——均匀壁温和均匀热流两种 湍流：除液态金属外，两种条件的差别可不计 层流：两种边界条件下的换热系数差别明显。
（4）特征速度——取截面的平均流速，并通过流量获得
二、 影响管内对流换热的几个因素
二、管内强迫对流传热特征数关联式
换热计算时,先计算Re判断流态，再选用公式 1. 紊流——迪图斯-贝尔特（Dittus-Boelter）关联式：
Nuf 0.023Re Pr
0.8 f
n f
0.4 n 0.3
(tw tf ) (tw tf )
适用的参数范围： 104 Ref 1.2 105 ; 0.7 Prf 120;
y 0
t h t y tw
y 0
根据物理量场相似的定义
t h t y y0 tw
Ch Cl t h t y C tw
ChCl 1 C
二、 相似原理
相似原理主要包含以下内容：
物理现象相似的定义； 物理现象相似的性质； 相似特征数之间的关系； 物理现象相似的条件 。 （1）物理现象相似的定义 物理现象的相似以几何相似为前提。两个同类图形对应 尺度成同一比例,则这两个同类图形几何相似。几何相似的两 个图形中对应的空间点之间的距离必然成同一比例。 物理现象相似——同类物理现象之间所有同名物理量场都相 似，即同名的物理量在所有对应时间、对应地点的数值成比例。
数值传热学 第六章答案 (2)
数值传热学第六章答案简介本文档将为读者提供《数值传热学》第六章的答案。
第六章主要涉及热对流传热的数值计算方法，包括网格划分、边界条件、离散方法等内容。
通过本文档，读者将了解如何使用数值方法解决热对流传热问题，并学会应用这些方法进行实际计算。
问题回答1. 简述热对流传热的数值计算方法。
热对流传热的数值计算方法主要包括三个步骤：网格划分、边界条件设置和离散方法。
网格划分是指将传热区域划分为若干个离散的小单元，每个单元内部温度变化均匀。
常见的网格划分方法有结构化网格和非结构化网格。
结构化网格适用于简单几何形状，易于处理；非结构化网格则适用于复杂几何形状。
边界条件设置是指给定物体表面的边界条件，如温度或热流密度。
边界条件的设置需要根据实际问题来确定，可以通过实验或经验公式来获取。
离散方法是指将传热控制方程进行离散化，通常使用有限差分法或有限元法。
有限差分法将控制方程离散化为代数方程组，而有限元法则通过近似方法将方程离散化。
2. 什么是结构化网格和非结构化网格？它们在热对流传热计算中有何不同？结构化网格是指由规则排列的矩形或立方体单元组成的网格。
在结构化网格中，每个单元与其相邻单元之间的联系都是固定的，因此易于处理。
结构化网格适用于简单几何形状，如长方体或圆柱体。
非结构化网格是指由不规则形状的三角形、四边形或多边形组成的网格。
在非结构化网格中，每个单元与其相邻单元之间的联系可能是不确定的，需要使用邻接表来表示网格拓扑关系。
非结构化网格适用于复杂几何形状，如复杂流体流动中的腔体或障碍物。
在热对流传热计算中，结构化网格和非结构化网格的主要区别在于网格的配置方式和计算复杂度。
结构化网格由正交单元组成，计算稳定性较高，但对于复杂几何形状的处理能力较差。
非结构化网格可以灵活地适应复杂几何形状，但计算复杂度较高。
3. 如何设置边界条件？边界条件的设置是热对流传热计算中非常重要的一步，它决定了计算结果的准确性和可靠性。
传热学课后答案(完整版)
绪论思考题与习题（89P -）答案：1．冰雹落体后溶化所需热量主要是由以下途径得到： Q λ—— 与地面的导热量 f Q ——与空气的对流换热热量注：若直接暴露于阳光下可考虑辐射换热，否则可忽略不计。
2．略 3．略 4．略 5．略6．夏季：在维持20℃的室内，人体通过与空气的对流换热失去热量，但同时又与外界和内墙面通过辐射换热得到热量，最终的总失热量减少。
（T T 〉外内）冬季：在与夏季相似的条件下，一方面人体通过对流换热失去部分热量，另一方面又与外界和内墙通过辐射换热失去部分热量，最终的总失热量增加。
（T T 〈外内）挂上窗帘布阻断了与外界的辐射换热，减少了人体的失热量。
7．热对流不等于对流换热，对流换热 = 热对流 + 热传导 热对流为基本传热方式，对流换热为非基本传热方式 8．门窗、墙壁、楼板等等。
以热传导和热对流的方式。
9．因内、外两间为真空，故其间无导热和对流传热，热量仅能通过胆壁传到外界，但夹层两侧均镀锌，其间的系统辐射系数降低，故能较长时间地保持热水的温度。
当真空被破坏掉后，1、2两侧将存在对流换热，使其保温性能变得很差。
10．t R R A λλ=⇒ 1t R R A λλ==2218.331012m --=⨯11．q t λσ=∆ const λ=→直线 const λ≠ 而为λλ=（t ）时→曲线 12、略13．解：1211t q h h σλ∆=++＝18(10)45.9210.361870.61124--=++2W m111()f w q h t t =-⇒ 11137.541817.5787w f q t t h =-=-=℃ 222()w f q h t t =-⇒ 22237.54109.7124w f q t t h =+=-+=-℃ 45.92 2.83385.73q A W φ=⨯=⨯⨯= 14. 解：40.27.407104532t K R W A HL λσσλλ-====⨯⨯⨯30.24.4441045t R λσλ-===⨯2m K W • 3232851501030.44.44410t KW q m R λ--∆-==⨯=⨯ 3428515010182.37.40710t t KW R λφ--∆-==⨯=⨯ 15．()i w f q h t h t t =∆=-⇒i w f qt t h=+51108515573=+=℃0.05 2.551102006.7i Aq d lq W φππ===⨯⨯=16.解：12441.2 1.2()()100100w w t t q c ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦44227350273203.96()()139.2100100W m ++⎡⎤=⨯-=⎢⎥⎣⎦12''441.21.2()()100100w w t t qc ⎡⎤=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦442273200273203.96()()1690.3100100W m ++⎡⎤=⨯-=⎢⎥⎣⎦'21.2 1.2 1.21690.3139.21551.1Wq q q m ∆=-=-=17．已知：224A m =、215000()Wh m K =•、2285()Wh m K =•、145t =℃2500t =℃、'2285()Wk h m K ==•、1mm σ=、398λ=()W m K •求：k 、φ、∆解：由于管壁相对直径而言较小，故可将此圆管壁近似为平壁 即：12111k h h σλ=++＝3183.5611101500039085-=⨯++2()W m k • 383.5624(50045)10912.5kA t KW φ-=∆=⨯⨯-⨯= 若k ≈2h'100k k k -∆=⨯％8583.561.7283.56-==％ 因为：1211h h ，21h σλ 即：水侧对流换热热阻及管壁导热热阻远小于燃气侧对流换热热阻，此时前两个热阻均可以忽略不记。
热学第六章课后习题答案
热学第六章课后习题答案第六章热学答案1．解：由致冷系数2122T T T A Q -==ε ()J T T AT Q 421221025.121102731000?=-?=-= 2．解：锅炉温度K T 4832732101=+=，暖气系统温度K T 333273602=+=，蓄水池温度K T 288273153=+=。
kg 0.1燃料燃烧放出的热量为1Q 热机的工作效率1212111T T Q Q Q A-=-==η，向制冷机做功)1(121T T Q A -=，热机向暖气系统放热分别为11212Q T T A Q Q =-=；设制冷机的制冷系数32343T T T A A Q A Q -=-==ε， A T T T T T T T T T A Q ?-?-=-+=3221213234)1(暖气系统得到热量为：112322112421Q T T T T T Q T T Q Q Q--+=+=1123231Q T T T T T ?-T -= cal 41049.115000483333288333288483?=--=3．解：（1）两个循环都工作与相同绝热线，且低温T 不变，故放热相同且都为2Q ，在第一个循环过程中221212111Q A Q Q Q T T +-=-=-=η，2122T T AT Q -=；在第二个循环过程中高温热源温度提高到3T 的循环过程中2223232111Q A Q Q Q T T +-=-=- =η，23222T T T A Q -=；因此23222122T T T A T T AT Q -=-=解得()()K T T A A T T 473173373800106.12733211223=-?+=-+=（2）效率增大为：3.424732731132=-=-=T T η ％4．解：热机效率1211T T Q A -≤，当取等号时1Q 最小，此时1211T T Q A -=， ()J T T AT T T A Q 552111211075.2502732502732502731005.11?=--++?=-=-=，热力学第一定律A Q Q -=12，当1Q 最小时，2Q 最小，J A Q Q 555121070.11005.11075.2?=?-?=-=J5 ．解：121T T -=η 4674.017273121=-+=-=ηT T 当η增加为 50 ％时，5605.017273'1=-+=T高温热源需要增加的温度为：△934675601'1=-=-=T T T K 6．解：将1Kg25℃的水制成-10℃需要提取的热量为：Q=80+×10+1×25=×105cal/kg 由212T T T -= ε此制冷机的制冷系数为卡诺制冷系数的31，故有()A QT T T 2212133=-==εε∴()21223T T AT Q -=每小时制冰为：()2123T T q AT q Q M -===()8.2226330818.4101.13106.3150026353=-Kg 7．证明：如图所示：封闭的曲线ABCDA 为任意可逆循环过程这一可逆循环过程经历的最高温度为m T ，最低温度为n T图中还表示出用一连串微小的可逆卡诺循环去代替这一循环。
化工答案 第六章传热
第六章传热习题热传导6-1. 如图所示，某工业炉的炉壁由耐火砖λ1= 1.3W/(m ·K)、绝热层λ2 = 0.18W/(m ·K)及普通砖λ3= 0.93W/(m ·K)三层组成。
炉膛壁内壁温度1100℃，普通砖层厚12cm, 其外表面温度为50℃。
通过炉壁的热损失为1200W/m 2, 绝热材料的耐热温度为900℃。
求耐火砖层的最小厚度及此时绝热层厚度。
设各层间接触良好，接触热阻可以忽略。
解：()()()433332222111t t t t t t q -=-=-=δλδλδλ ()5012.093.012003-=t 1553=t ℃ 6-2. 如图所示，为测量炉壁内壁的温度，在炉外壁及距外壁 1/3 厚度处设置热电偶，测得 t 2=300℃, t 3 =50℃。
求内壁温度 t 1 。
设炉壁由单层均质材料组成。
解：()()322211t t t t q -=-=δλδλ8001=t ℃6-3. 某火炉通过金属平壁传热使另一侧的液体蒸发，单位面积的蒸发速率为0.048kg/（m 2·s ），与液体交界的金属壁的温度为110℃。
时间久后，液体一侧的壁面上形成一层2mm 厚的污垢，污垢导热系数λ=0.65W/(m ·K)。
设垢层与液面交界处的温度仍为110℃，且蒸发速率需维持不变，求与垢层交界处的金属壁面的温度。
液体的汽化热r =2000kJ/kg 。
解：2kW/m 962000048.0=⨯=q38.4051=t ℃6-4. 为减少热损失，在外径Φ150mm 的饱和蒸汽管道外复盖保温层。
已知保温材料的导热系数λ=0.103+0.000198t (式中t 为℃)，蒸汽管外壁温度为 180℃，要求保温层外壁温度不超过 50℃,每米管道由于热损失而造成蒸汽冷凝的量控制在 1×10-4kg/(m ·s)以下，问保温层厚度应为多少？解：查180℃水蒸汽kJ/kg 3.2019=r126.0250180000198.0103.0=⎪⎭⎫⎝⎛+⨯+=λW/(m ﹒℃) *6-5. 如图所示，用定态平壁导热以测定材料的导热系数。
传热学第六章习题讲解讲诉
Gr Pr gtd 3 Pr 9.8 4.04 104 65 20 0.0253 1012 4.118 2.86 107
v2
0.6332
Nu
2
0.5892.86 107 1/ 4
1 0.469 / 4.1189/16 4/ 9
2 43.07 1.122
40.4
则加热功率： Aht d 2htw t 3.14 0.0252 1031 65 20 1.9625 103 1031 45 91W
如有讲不好或不对的地方，请大家批评指正
谢谢！
解：依题意得：
定性温度；t
tm
tw t f 2
133 165 149 ℃ 2
得空气物性值为：
0.0356W /(m K ), v 28.8 106 m2 / s, Pr 0.683,
Re ud 6 0.04 8333
s1 2, s2 1.25
v 28.8106
，由 d d
解：依题意得：
金属球的努塞尔数：
Nu
2
0.589Gr Pr1/ 4 1 0.469 / Pr9/16
4/9
定性温度：
Gr Pr 1011, Pr 0.7
tm
tw
t 2
20 65 2
42.5C
0.638W /m K , v 0.633106 m2 / s Pr 4.118, 4.04 104
上述模化实验虽然模型与流体的数并不严格相等但十分相近这样的模化实验是有实用价值的
传热学第六章部分习题讲解
制作人：陈重日 学号：2012051B0231
6 -1 在一台缩小成为实物1/8的模型中，用20℃的空气来模拟实物中平 均温度为200℃空气的加热过程。P286 问题： （1）实物中空气的平均流速为6.03m/s,问模型中的流速应为若干？ （2）若模型中的平均表面传热系数为195W/(m2 K)，求相应实物中的值。 （3）在这一实物中，模型与实物中流体的Pr数并不严格相等，你认为这 样的模化试验有无实用价值？
传热学第六章答案
第六章复习题1、什么叫做两个现象相似，它们有什么共性？答：指那些用相同形式并具有相同内容的微分方程式所描述的现象，如果在相应的时刻与相应的地点上与现象有关的物理量一一对于成比例，则称为两个现象相似。
凡相似的现象，都有一个十分重要的特性，即描述该现象的同名特征数（准则）对应相等。
（1） 初始条件。
指非稳态问题中初始时刻的物理量分布。
（2） 边界条件。
所研究系统边界上的温度（或热六密度）、速度分布等条件。
（3） 几何条件。
换热表面的几何形状、位置、以及表面的粗糙度等。
（4） 物理条件。
物体的种类与物性。
2．试举出工程技术中应用相似原理的两个例子．3．当一个由若干个物理量所组成的试验数据转换成数目较少的无量纲以后，这个试验数据的性质起了什么变化？4．外掠单管与管内流动这两个流动现象在本质上有什么不同？5、对于外接管束的换热，整个管束的平均表面传热系数只有在流动方向管排数大于一定值后才与排数无关，试分析原因。
答：因后排管受到前排管尾流的影响（扰动）作用对平均表面传热系数的影响直到10排管子以上的管子才能消失。
6、试简述充分发展的管内流动与换热这一概念的含义。
答：由于流体由大空间进入管内时，管内形成的边界层由零开始发展直到管子的中心线位置，这种影响才不发生变法，同样在此时对流换热系数才不受局部对流换热系数的影响。
7、什么叫大空间自然对流换热？什么叫有限自然对流换热？这与强制对流中的外部流动和内部流动有什么异同？答：大空间作自然对流时，流体的冷却过程与加热过程互不影响，当其流动时形成的边界层相互干扰时，称为有限空间自然对流。
这与外部流动和内部流动的划分有类似的地方，但流动的动因不同，一个由外在因素引起的流动，一个是由流体的温度不同而引起的流动。
8．简述射流冲击传热时被冲击表面上局部表面传热系数的分布规律．9．简述数数，数，Gr Nu Pr 的物理意义．Bi Nu 数与数有什么区别？ 10．对于新遇到的一种对流传热现象，在从参考资料中寻找换热的特征数方程时要注意什么？ 相似原理与量纲分析6－1 、在一台缩小成为实物1/8的模型中，用200C 的空气来模拟实物中平均温度为2000C 空气的加热过程。
传热学第六章相似理论
混合对流的实验关联式这里不讨论。 推荐一个简单的估算方法：
Nu
n M
Nu Nu
n F
n N
式中： Nu M 为混合对流时的 Nu 数， Nu N 则为按给定条件分别用强制对流 而 Nu F 、 及自然对流准则式计算的结果。 两种流动方向相同时取正号，相反时取负号。 n之值常取为3。
思考题：
(2) 实验方法直接获取（bulk temperature）
对流体进行充分的混合， 以保证测得的温度是截面 平均温度
长通道表面的平均表面传热系数
迪图斯-贝尔特（Dittus-Boelter）公式 ——广泛适用
适用范围：
水：不超过20~30K 此式适用与流体与壁面具有中等以下温差场合 气体：不超过50K 油：不超过10K
对于气体横掠非圆形截面的柱体或管道的对流传热也可采用上式c及n的值见下表d为特征长度横掠管束换热实验关联式叉排换热强阻力大易积灰不利于清洗顺排阻力小积灰少易于清洗外掠管束内部强迫对流随着主流方向管排数的增加流动和传热进入周期性充分发展阶段局部某排管束的平均表面传热系数不变
第六章
单相对流传热的实验关联式
因此，我们需要知道某一物理现象涉及哪些特征数（无量纲数）？ 它们之间的函数关系如何？
5. 导出特征数的方法：相似分析法和量纲分析法
相似分析法：在已知物理现象数学描述的基础上，利用描述该现 象的一些数学关系式，来导出对应物理量的比例系数（相似倍数） 之间的制约关系，从而获得相似准则数。 数学描述： 现象1：
与现象有关的物理量一一对应成比例：例如，对流传热除了时间空间外 还涉及到速度，温度，热物性等参数，要求每个物理量都要各自相似。 非稳态问题：要求相应的时刻各物理量的空间分布相似。
传热学答案 第5-6章
第5章5-8(1)换热类型：外掠平板强迫对流换热 (2)25℃时的物性参数(运动粘度):空气：s m /1053.1526-⨯=ν; 水： s m /109055.026-⨯=ν 14号润滑油:：s m /107.31326-⨯=ν 临界Re 数：νcc x u ∞=Re ，所以∞⋅=u x c c νRe 空气： m u x c c 765.711053.15105Re 65=⨯⨯⨯=⋅=-∞ν 水： m u x c c 453.01109055.0105Re 65=⨯⨯⨯=⋅=-∞ν 14号润滑油:： m u x c c 85.1561107.313105Re 65=⨯⨯⨯=⋅=-∞ν 第6章6-7ndD nd D dn D nd D d d D d D d D d b a abb a ab d b a abb a ab d e e e e +-=+-⋅=-=+-⋅==≈+=+=+=222222)]44[4)4(;)()(44)3(;222)2(;2)(24)1(ππππππ6-14(1) 换热类型：管内强迫对流换热(2) 定性温度：流体平均温度t f =(115+65)/2=90℃ 物性参数(空气):sm s m kg K kg kJ c m kg m kg K m W p /1010.22690.0Pr ),/(105.21),/(009.1/0045.1,/972.0),/(0313.0266313--⨯==⋅⨯=⋅===⋅=νηρρλ 特征长度：管子内径m d 076.0=(3) 特征流速: s m d V A m u /012.54/076.0972.0022.00045.14/221=⨯⨯===∙∙πρπρρ 流态: )(1017236101.22076.0012.5Re 46湍流 =⨯⨯==-νud(4) 各种修正系数:直管， Cr=1；温差f w t t t -=∆=180-90=90℃＞50℃，应进行温差修正； 管长未知，故先假定C 1=1(5) 选用公式:(气体被加热) 5.04.08.0][Pr Re 023.0wf T T Nu =(6) Nu 数与表面传热系数h:K m W Nu ⋅=++⨯⨯=25.04.08.0/48.43]18027390273[69.017236023.0)/(91.17076.00313.048.432K m W dNuh ⋅=⨯==λ(7) 由热平衡关系求管长L ：kWt t c V t t c m f f p f f p 115.1)65115(009.1022099.0)'"()'"(11=-⨯⨯=-=-=Φ∙∙ρ 热平衡关系：)()()'"(f w f w f f p t t dLh t t hA t t c m -=-=-=Φ∙π所以： m t t d h L f w 897.2)90180(076.091.171115)(=-⨯=-Φ=ππ（8）验算管长6012.38076.0897.2 ==d L （不满足假定），故应进行入口效应修正 (9) 假定L 重新计算假定L=2.80m, ;080.1)/(17.0=+=L d c lh h 08.1'=,m Lt t d h L f w 682.208.1)(''==-Φ=π (与假定值不符)再假定L=2.67m,083.1)/(17.0=+=L d c l ；h h 083.1"=m Lt t d h L f w 675.2083.1)(""==-Φ=π, 与假定值基本相符,故：L=2.67m ；K m W h h ⋅=⨯==2/40.1991.17083.1083.1"6-16(1) 换热类型：管槽内(环形空间)强迫对流换热 (2) 定性温度：流体平均温度t f =(30+50)/2=40℃ 物性参数(水)：)/(105.282)/(103.653,/10659.0,31.4Pr ),/(174.4,/2.992),/(635.066632s m kg s m kg s m K kg kJ c m kg K m W w p ⋅⨯=⋅⨯=⨯==⋅==⋅=---ηηνρλ 特征长度：当量直径m d D de 02.004.006.0=-=-= (3) 特征流速： s m d D m A m u /55.0)04.006.0(2.992857.04)(42222≈-⨯⨯=-==∙∙πρπρ 流态：)(101669210659.002.055.0Re 46湍流 =⨯⨯==-νude(4) 各种修正系数：管长未知，故先取C 1=1；直管，Cr=1温差f w t t t -=∆=100-40=60℃＞30℃，故应进行温差修正(5) 选用公式：(液体被加热) 11.04.08.0][Pr Re 023.0wf Nu ηη=(6) Nu 数与表面传热系数h 计算:04.108]5.2823.653[31.416692023.011.04.08.0=⨯⨯⨯=Nu )/(27.343002.0635.004.1082K m W dNuh ⋅=⨯==λ(7) 由热平衡关系求管长l ：W t t c m f f p 4.71542)3050(4174857.0)'"(=-⨯⨯=-=Φ∙热平衡关系:)()()'"(f w f w f f p t t dlh t t hA t t c m -=-=-=Φ∙π所以：m t t dh t t c m l t w f f p 766.2)40100(27.343004.0)3050(10174.4857.0)()'"(3=-⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=--=∙ππ （8）验算管长602.13802.0766.2 ==de l （满足假定），所以所求管长即为m l 766.2= (9) 管子出口局部热流密度22/5.171/5.171513)50100(27.3430)"("m kW m W t t h q f w ==-⨯=-=6-16 另解: (1) ～ (3) 同前, 另有75.1Pr =w(4) 选用Gnielinski 公式: t c l d f f Nu ])(1[)1(Pr 8/7.121Pr)1000)(Re 8/(3/23/2+-+-= (5) Nu 数与表面传热系数h 计算:009.1)75.131.4()Pr Pr (0274.0)64.116692lg 82.1()64.1Re lg 82.1(01.001.022====-=-=--w t c f 设m l 75.2=，则038.1)75.202.0(1)(13/23/2=+=+l de 03.109009.1038.1)131.4(8/0274.07.12131.4)100016692()8/0274.0(3/2=⨯⨯-⨯+⨯-⨯=Nu)/(70.346102.0635.003.1092K m W dNuh ⋅=⨯==λ(6) 由热平衡关系求管长L ：W t t c m f f p 4.71542)3050(4174857.0)'"(=-⨯⨯=-=Φ∙热平衡关系：)()()'"(f w f w f f p t t dlh t t hA t t c m -=-=-=Φ∙π所以：m t t dh l t w 74.2)40100(70.346104.04.71542)(=-⨯⨯⨯=-Φ=ππ（7）验算管长将管长的计算值(2.74m)与假定值(2.75m)比较，两者基本相同，即满足假定。
《传热学》第六章 单相流体对流换热
2. 层流换热
西得和塔特常壁温公式：
对于长管，h近似为常数：
3.过渡流换热——格尼林斯基关联式 4.粗糙管壁的换热 ——采用类比原理进行分析
根据类比率得出的准则方程：
其中：
摩擦系数Cf的计算：
ks——粗糙点的平均高度
粗糙度增加对h的影响
紊流 层流
凹处形成涡流， h增大
换热面积增大， h增大
自然对流引起 的雷暴天气
一、无限空间自然对流换热
边界层速度 变化规律：
边界层温度 变化规律： 局部对流表面传热系数hx沿竖壁变化规律—— 在层流段逐渐降低，紊流段后增大，达到旺盛紊流时保持不变
X方向动量方程：
稳态流动： 体积力仅为重力： 根据量纲分析：
X方向动量方程简化为：
将：
代入上式，得：
X方向动量方程变为：
凹处流动不良， h减小
h增大
h不变
不锈钢椭圆管
椭圆管与同周 长圆管相比较
优点：换热强 缺点：阻力大
椭圆管换热器
第二节 外掠圆管对流换热
一、外掠单管
脱体分离点—— 流体产生与原流动方向 相反的回流时的转折点
分离点与流 速的关系：
——不产生脱体 ——层流，脱体点80°~85 ° ——紊流，脱体点140 °左右
二、管内受迫对流换热计算 管内对流换热能量守恒关系式：
1. 紊流换热
迪图斯－贝尔特公式：
定性温度：全管长流体平均温度tf
定型尺寸：管内径
迪图斯－贝尔特公式适用范围：流体和壁面温度差不很大，
西得和塔特公式：
——适用于流体与管壁间温差较大情况
非圆形管修正：采用当量直径
弯管修正：圆管结果乘以修正系数 （R为螺旋管曲率半径）
6传热学-第六章.
h f (u, d,,, , cp )
n7
(b)确定基本量纲 r
h
:
kg s3 K
u: m s
d :m
:
W mK
kg m s3 K
: Pa s kg
ms
:
kg m3
cp
:
J kg K
m2 s2 K
国际单位制中的7个基本量：长度[m]，质量[kg]，时间 [s]，电流[A]，温度[K]，物质的量[mol]，发光强度[cd]
b）与现象有关的物理量要一一对应成比例
如果物理现象由 A,B等,nC个, 物理量来描述，则彼
此相似的物理现象就有n个对应相似的物理量场，即在
所有对应的时间和对应的地点，
A A
CA
,
B B
CB
,
C C
CC
,
其相中似倍C数A ,都C等B ,C于分1C别,，为则各两物个理物量理的现相象似完倍全数相。同如。果所有的
(c)组成三个无量纲量
1 hu a1 d b1 c1 d1 2 u a2 d b2 c2 d2 3 c pu a3 d b3 c3 d3
建立相似倍数：
h h
Ch
t t Ct
C
y y
Cy
代入现象1，整理得
相似倍数间的关系：
ChC y h t
0
C
t y y0
ChCy 1
C
——表示了换热现象相似时，相似倍数间的制约关系 hy
Nu1 Nu2
上式证明了“同名特征数对应相等”的物理现象相似的特
无量纲时间坐标分别相等。
两个管内稳态层流速度场相似，所有相似地点的速度
成比例，
传热学思考题答案（第六章）
传热学思考题答案（第六章）1、热辐射与导热和对流换热相比有何本质区别？答：1、辐射换热不依靠物质的接触进行热传递，而导热和对流换热都必须由冷、热物体直接接触或通过中间介质接触才能进行。
2、辐射换热过程伴有能量的两次转化，首先是发射物体的内能转化为电磁波向外发射，到达吸收物体时电磁波能又转化为内能。
3、一切物体只要温度高于绝对零度，即T>O K时，都在不断地发射热射线。
对有a 差的两物体，高温物体辐射给低温物体的能量大于低温物体辐射给高温物体的能量;相同温度的物体间仍在进行辐射换热，只是悔物体辐射出去的能量等于吸收的能量。
2、什么叫黑体？在热辐射理论中为什么引入这一概念？答：吸收比a=1的物体叫做黑体，黑体是一个理想化的物体，黑体辐射的特征反映了物体辐射在波长、温度和方向上的变化规律，这位研究实际物体的辐射提供了理论依据和简化分析基础。
3、一个物体，只要温度T>0K就会不断向外界辐射能量，试问它的温度为什么不会因热辐射而降至0K？4、温度均匀的空腔壁面上的小孔具有黑体辐射的特性，那么空腔内部的辐射是否也是黑体辐射？答：空间内壁壁面不一定是黑体辐射，之所以小孔呈现出黑体特性，是因为辐射在空腔内经历了很多次吸收和反射过程，使离开小孔的能量微乎其微。
5、黑体的辐射能按空间方向是怎样分布？定向辐射强度与空间方向无关是否意味着黑体的辐射能在半球空间各方向上是均匀分布的？答：黑体辐射能按空间方向分布服从兰贝特定律。
定向辐射强度与空间方向无关并不意味着黑体辐射能在半球空间各方向上是均匀分布的，因为辐射强度是指单位可见面积的辐射能，在不同方向，可见面积是不同的，即定向辐射力是不同的。
6、为什么要引入灰体这样的理想物体？说明引入灰体的简化对工程辐射换热计算的意义。
答：光谱吸收比与波长无关的物体叫做灰体，灰体的吸收比恒等于同温度下的发射率，把实际物体当做灰体如理，可以不必考虑投入辐射的特性，将大大简化辐射换热的计算。
传热学第六章 课后习题答案(部分)
= 236/(2 ∙ )
2.5
按照此时的物性参数算的温差∆t1 = ⁄h1 = 800 ÷ 236 = 3.386℃
h1 =
0℃时，Re2 = =
(400000⁄3600)×2.5
2
13.28×10−6
= 2.092 × 107 ≫ 5 × 105
Nu2 = 0.037 × Re2 0.8 Pr21/3 = 0.037 × (2.092 × 107 )0.8 × 0.7071/3 = 23684
= 2.239 × 1011
由表 6-10 得平板上流态为湍流，c=0.11，n=1/3
故由式 6-37 得Nu = C(Gr Pr) = 0.11 × (2.239 × 1011 × 2.99)1/3 = 962.3
则
λNu 0.659 × 962.3
=
= 1268/(2 ∙ )
0.5
这一换热设备的最大换热量为
λ2 Nu2 0.0244 × 23684
=
= 231/(2 ∙ )
2.5Байду номын сангаас
按照此时的物性参数算的温差∆t 2 = ⁄h1 = 800 ÷ 231 = 3.463℃
h2 =
由以上预算可知机翼与空气的温差在∆t1 和∆t 2之间，所以假设机翼表面的平均温
度 tw=-6.6℃，则 =
:
h=
Φ = Ah∆t = 30 × 0.5 × 0.3 × 2 × 1268 × (100 − 20) = 913160
6-57 一竖直的空心夹层宽 0.1m、高 3m，两侧壁温度分别为 20℃
及-10℃，试确定冷、热单位表面间的换热量。如果在夹层高度
传热学第六章答案
第六章复习题1、什么叫做两个现象相似，它们有什么共性？答：指那些用相同形式并具有相同内容的微分方程式所描述的现象，如果在相应的时刻与相应的地点上与现象有关的物理量一一对于成比例，则称为两个现象相似。
凡相似的现象，都有一个十分重要的特性，即描述该现象的同名特征数（准则）对应相等。
（1） 初始条件。
指非稳态问题中初始时刻的物理量分布。
（2） 边界条件。
所研究系统边界上的温度（或热六密度）、速度分布等条件。
（3） 几何条件。
换热表面的几何形状、位置、以及表面的粗糙度等。
（4） 物理条件。
物体的种类与物性。
2．试举出工程技术中应用相似原理的两个例子．3．当一个由若干个物理量所组成的试验数据转换成数目较少的无量纲以后，这个试验数据的性质起了什么变化？4．外掠单管与管内流动这两个流动现象在本质上有什么不同？5、对于外接管束的换热，整个管束的平均表面传热系数只有在流动方向管排数大于一定值后才与排数无关，试分析原因。
答：因后排管受到前排管尾流的影响（扰动）作用对平均表面传热系数的影响直到10排管子以上的管子才能消失。
6、试简述充分发展的管内流动与换热这一概念的含义。
答：由于流体由大空间进入管内时，管内形成的边界层由零开始发展直到管子的中心线位置，这种影响才不发生变法，同样在此时对流换热系数才不受局部对流换热系数的影响。
7、什么叫大空间自然对流换热？什么叫有限自然对流换热？这与强制对流中的外部流动和内部流动有什么异同？答：大空间作自然对流时，流体的冷却过程与加热过程互不影响，当其流动时形成的边界层相互干扰时，称为有限空间自然对流。
这与外部流动和内部流动的划分有类似的地方，但流动的动因不同，一个由外在因素引起的流动，一个是由流体的温度不同而引起的流动。
8．简述射流冲击传热时被冲击表面上局部表面传热系数的分布规律．9．简述数数，数，Gr Nu Pr 的物理意义．Bi Nu 数与数有什么区别？ 10．对于新遇到的一种对流传热现象，在从参考资料中寻找换热的特征数方程时要注意什么？相似原理与量纲分析6－1 、在一台缩小成为实物1/8的模型中，用200C 的空气来模拟实物中平均温度为2000C 空气的加热过程。
第四版传热学第六,七八章习题解答
第五章复习题1、试用简明的语言说明热边界层的概念。
答：在壁面附近的一个薄层内，流体温度在壁面的法线方向上发生剧烈变化，而在此薄层之外，流体的温度梯度几乎为零，固体表面附近流体温度发生剧烈变化的这一薄层称为温度边界层或热边界层。
2、与完全的能量方程相比，边界层能量方程最重要的特点是什么？答：与完全的能量方程相比，它忽略了主流方向温度的次变化率σα22x A，因此仅适用于边界层内，不适用整个流体。
3、式（5—4）与导热问题的第三类边界条件式（2—17）有什么区别？答：=∂∆∂-=yyt th λ（5—4）)()(f w t t h h t-=∂∂-λ （2—11）式（5—4）中的h 是未知量，而式（2—17）中的h 是作为已知的边界条件给出，此外（2—17）中的λ为固体导热系数而此式为流体导热系数，式（5—4）将用来导出一个包括h 的无量纲数，只是局部表面传热系数，而整个换热表面的表面系数应该把牛顿冷却公式应用到整个表面而得出。
4、式（5—4）表面，在边界上垂直壁面的热量传递完全依靠导热，那么在对流换热中，流体的流动起什么作用？答：固体表面所形成的边界层的厚度除了与流体的粘性有关外还与主流区的速度有关，流动速度越大，边界层越薄，因此导热的热阻也就越小，因此起到影响传热大小5、对流换热问题完整的数字描述应包括什么内容？既然对大多数实际对流传热问题尚无法求得其精确解，那么建立对流换热问题的数字描述有什么意义？答：对流换热问题完整的数字描述应包括：对流换热微分方程组及定解条件，定解条件包括，（1）初始条件 （2）边界条件 （速度、压力及温度）建立对流换热问题的数字描述目的在于找出影响对流换热中各物理量之间的相互制约关系，每一种关系都必须满足动量，能量和质量守恒关系，避免在研究遗漏某种物理因素。
基本概念与定性分析5-1 、对于流体外标平板的流动，试用数量级分析的方法，从动量方程引出边界层厚度的如下变化关系式：x xRe 1~δ解：对于流体外标平板的流动，其动量方程为：221xy u v dx d y u v xy u ∂+-=∂∂+∂∂ρρ 根据数量级的关系，主流方的数量级为1，y 方线的数量级为δ则有2211111111δρδδv +⨯-=⨯+⨯ 从上式可以看出等式左侧的数量级为1级，那么，等式右侧也是数量级为1级， 为使等式是数量级为1，则v 必须是2δ量级。
传热学第六章答案
读书破万卷下笔如有神第六章复习题1、什么叫做两个现象相似，它们有什么共性？答：指那些用相同形式并具有相同内容的微分方程式所描述的现象，如果在相应的时刻与相应的地点上与现象有关的物理量一一对于成比例，则称为两个现象相似。
凡相似的现象，都有一个十分重要的特性，即描述该现象的同名特征数（准则）对应相等。
（1）初始条件。
指非稳态问题中初始时刻的物理量分布。
（2）边界条件。
所研究系统边界上的温度（或热六密度）、速度分布等条件。
（3）几何条件。
换热表面的几何形状、位置、以及表面的粗糙度等。
（4）物理条件。
物体的种类与物性。
2．试举出工程技术中应用相似原理的两个例子．3．当一个由若干个物理量所组成的试验数据转换成数目较少的无量纲以后，这个试验数据的性质起了什么变化？4．外掠单管与管内流动这两个流动现象在本质上有什么不同？5、对于外接管束的换热，整个管束的平均表面传热系数只有在流动方向管排数大于一定值后才与排数无关，试分析原因。
答：因后排管受到前排管尾流的影响（扰动）作用对平均表面传热系数的影响直到10排管子以上的管子才能消失。
6、试简述充分发展的管内流动与换热这一概念的含义。
答：由于流体由大空间进入管内时，管内形成的边界层由零开始发展直到管子的中心线位置，这种影响才不发生变法，同样在此时对流换热系数才不受局部对流换热系数的影响。
7、什么叫大空间自然对流换热？什么叫有限自然对流换热？这与强制对流中的外部流动和内部流动有什么异同？答：大空间作自然对流时，流体的冷却过程与加热过程互不影响，当其流动时形成的边界层相互干扰时，称为有限空间自然对流。
这与外部流动和内部流动的划分有类似的地方，但流动的动因不同，一个由外在因素引起的流动，一个是由流体的温度不同而引起的流动。
8．简述射流冲击传热时被冲击表面上局部表面传热系数的分布规律．Pr数，Gr数Nu数与BiNu数，．简述数有什么区别？的物理意义．910．对于新遇到的一种对流传热现象，在从参考资料中寻找换热的特征数方程时要注意什么？读书破万卷下笔如有神相似原理与量纲分析6－13、已知：一直管内径为16cm，流体流速为1.5m/s，平均温度为10℃，换热进入充分发展阶段。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
传热学第六章答案第六章复习题1、什么叫做两个现象相似，它们有什么共性？答：指那些用相同形式并具有相同内容的微分方程式所描述的现象，如果在相应的时刻与相应的地点上与现象有关的物理量一一对于成比例，则称为两个现象相似。
凡相似的现象，都有一个十分重要的特性，即描述该现象的同名特征数（准则）对应相等。
（1）初始条件。
指非稳态问题中初始时刻的物理量分布。
（2）边界条件。
所研究系统边界上的温度（或热六密度）、速度分布等条件。
（3）几何条件。
换热表面的几何形状、位置、以及表面的粗糙度等。
（4）物理条件。
物体的种类与物性。
2．试举出工程技术中应用相似原理的两个例子．3．当一个由若干个物理量所组成的试验数据转换成数目较少的无量纲以后，这个试验数据的性质起了什么变化？4．外掠单管与管内流动这两个流动现象在本质上有什么不同？5、对于外接管束的换热，整个管束的平均表面传热系数只有在流动方向管排数大于一定值后才与排数无关，试分析原因。
答：因后排管受到前排管尾流的影响（扰动）作用对平均表面传热系数的影响直到10排管子以上的管子才能消失。
6、试简述充分发展的管内流动与换热这一概念的含义。
答：由于流体由大空间进入管内时，管内形成的边界层由零开始发展直到管子的中心线位置，这种影响才不发生变法，同样在此时对流换热系数才不受局部对流换热系数的影响。
7、什么叫大空间自然对流换热？什么叫有限自然对流换热？这与强制对流中的外部流动和内部流动有什么异同？答：大空间作自然对流时，流体的冷却过程与加热过程互不影响，当其流动时形成的边界层相互干扰时，称为有限空间自然对流。
这与外部流动和内部流动的划分有类似的地方，但流动的动因不同，一个由外在因素引起的流动，一个是由流体的温度不同而引起的流动。
8．简述射流冲击传热时被冲击表面上局部表面传热系数的分布规律．9．简述数Nu Pr的物理意义．BiNu数与数有数，Gr数，什么区别？10．对于新遇到的一种对流传热现象，在从参考资料中寻找换热的特征数方程时要注意什么？相似原理与量纲分析6－13、已知：一直管内径为16cm ，流体流速为1.5m/s ，平均温度为10℃，换热进入充分发展阶段。
管壁平均温度与液体平均温度的差值小于10℃，流体被加热。
求：试比较当流体分别为氟利昂134a 及水时对流换热表面传热系数的相对大小。
解：由附录10及13，10℃下水及R134a 的物性参数各为： R134a：() 3.915Pr ,/102018.0,/0888.026=⨯=⋅=-s m K m W νλ；水：()52.9Pr ,/10306.1,/574.026=⨯=⋅=-s m K m W νλ；对R134a ：()Km W h ⋅=⨯⨯⨯=⨯=⨯⨯=24.08.056/3.2531016.00888.0915.3118930023.0,101893.1102018.0016.05.1Re对水：()Km W ⋅=⨯⨯⨯==⨯⨯=24.00.86/5241016.0574.052.9183760.023h ,1837610306.1016.05.1Re对此情形，R134a 的对流换热系数仅为水的38.2%。
6－14、已知：Pa 510013.1⨯下的空气在内径为76mm 的直管内流动，入口温度为65℃，入口体积流量为sm/022.03，管壁的平均温度为180℃。
求：管子多长才能使空气加热到115℃。
解：定性温度90211565=+=f t ℃，相应的物性值为：3/972.0m kg =ρ()()()690.0Pr ,/105.21,/1013.3,/009.162=⋅⨯=⋅⨯=⋅=--s m kg K m W K kg kJ c p μλ 在入口温度下，3/0045.1m kg =ρ，故进口质量流量：s kg m kg s m m/10298.2/0045.1/022.0233-⨯=⨯=&，46210179065.21076.01416.31010298.244Re >=⨯⨯⨯⨯⨯==-μπd m &，先按60/>d l 计，()K m W h Nu ⋅=⨯==⨯⨯=24.08.00/62.20076.00313.008.50,08.5069.017906023.0 空气在115 ℃时，()K kg kJ c p ⋅=/009.1，65℃时，()K kg kJ cp⋅=/007.1。
故加热空气所需热量为：()()W t c t c mp p 3.11626510007.111510009.102298.033''""=⨯⨯-⨯⨯⨯=-=Φ&采用教材P165上所给的大温差修正关系式：885.04533631802739027353.053.053.0=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=wft TT c 。
所需管长：()()mt t dh l f w 96.290180885.062.20076.01416.33.1162==⨯⨯⨯⨯=-Φ=π606.38076.0/96.2/<==d l ，需进行短管修正。
采用式（5-64）的关系式：()0775.1/17.0=+=l d c f ，∴所需管长为2.96/1.0775=2.75m 。
6－16、已知：初温为30℃的水，以0.875kg/s 的流量流经一套管式换热器的环形空间。
该环形空间的内管外壁温维持在100℃，换热器外壳绝热，内管外径为40mm ，外管内径为60mm 。
求：把水加热到50℃时的套管长度。
在管子出口截面处的局部热流密度是多少？ 解：定性温度4025030=+=f t ℃，查得： ()()()mmd D K kg J c s m kg K m W p 204060d ,4.31Pr ,/4147,/103.653,/635.0c 6=-=-==⋅=⋅⨯=⋅=-μλ()()16702103.65304.006.01416.302.0857.044Re 62222=⨯⨯-⨯⨯⨯=-=-μπd D d m c &，()s m kg w ⋅⨯=-/105.2826μ，流体被加热，按式（5-56），有：()()1.1155.282/3.65331.416702027.0/Pr Re 027,011.03/18.011.03/18.0=⨯⨯=⨯⨯=w f f Nu μμ()Km W h ⋅=⨯=2/4.365402.0635.01.115。
由热平衡式()()()f w f w p t t dlh t t Ah t t mc -=-=-π'"&，得：()()()()mt tdh t t mc l fwp 2.2301004.365404.01416.33050857.04174'"=-⨯⨯⨯-⨯⨯=--=π&。
管子出口处局部热流密度为()2/183501004.3654m kW t h q =-⨯=∆=6-19、已知：水以1.2m/s 平均速度流入内径为20mm 的长直管。
（1）管子壁温为75℃，水从20℃加热到70℃；（2）管子壁温为15℃，水从70℃冷却到20℃。
求：两种情形下的表面传热系数，并讨论造成差别的原因。
解：s m w /2.1= m d 020.0= （1）45)7020(21=+⨯=f t ℃17.3950610675.002.02.1Re 6=⨯⨯==-v ud f0.80.40.80.40.023Re Pr 0.02339506.17 3.952189.05f f f Nu ==⨯⨯=)/(77.606302.01015.6405.1922k m W d N h u m ⋅=⨯⨯=⨯=-λ （2）896.164925.317.39506023.0023.03.08.03.08.0=⨯⨯==r e u P R N)/(05.528902.01015.64896.16422k m W h m ⋅=⨯⨯=-因为加热，近壁处温度高，流体粘度减小，对传热有强化作用，冷却时，近壁处温度低，流体粘度增加，对传热有减弱作用。
外掠平板对流换热6-24、已知：一平板长400mm ，平均壁温为40℃。
常压下20℃的空气以10m/s 的速度纵向流过该板表面。
求：离平板前缘50mm 、100mm 、200mm 、300mm 、400mm 处的热边界层厚度、局部表面传热系数及平均传热系数。
解：空气物性参数为()K m W ./0267.0=λs m v /1000.16;701.0Pr 26-⨯==离前缘50mm ，m u vxSt vxu x 3311044.1Pr 53.4;31250Re -∞-∞⨯====())./(7.55Pr Re 664.0./84.27Re 332.023/12/123/12/1K m W xh Km W pr x h m x ====λλ同理可得： 离前缘100mm处()()Km W h K m W h m St m x ./37.39;./92.13;1004.2223==⨯=-离前缘200mm处()()Km W h K m W h m St m x ./84.27;./92.13;1028.2223==⨯=-离前缘300mm处()()Km W h K m W h m St m x ./72.22;./36.11;1053.3223==⨯=-离前缘400mm处()()Km W h K m W h m St m x ./68.19;./84.9;1008.4223==⨯=-6-25、已知：冷空气温度为0℃，以6m/s 的流速平行的吹过一太阳能集热器的表面。
该表面尺寸为m m 11⨯，其中一个边与来流方向垂直。
表面平均温度为20℃。
求：由于对流散热而散失的热量。
解：102200=+=f t ℃10℃空气的物性705.0Pr ,1051.2,1016.1426=⨯=⨯=--λγ561023728.41016.140.16Re ⨯=⨯⨯==-γul x68.384Pr Re 664.03121==Nu)(655.90.11051.268.38422k m w h ⋅=⨯⨯=-20.111m s =⨯=wt t s h w 1.193)020(655.9)(0=-⨯=-⋅=Φ6-26、已知：一摩托车引擎的壳体上有一条高2cm 、长12cm 的散热片（长度方向与车身平行）。
150=wt℃，如果20=∞t℃，车速为30km/h ，而风速为2m/s ，车逆风前行，风速与车速平行。
求：此时肋片的散热量。
解：按空气外掠平板的问题来处理。
定性温度85215020=+=m t ℃， 空气的物性数据为()691.0Pr ,/106.27,/0309.026=⨯=⋅=-s m K m W νλ5610557389106.2112.033.10Re ⨯<=⨯⨯==νuL，故流动为层流。