高等传热学-对流换热—1章4

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高等传热学课件对流换热

高等传热学课件对流换热

高等传热学课件对流换热高等传热学课件对流换热一、概述湍流模型是半阅历、半理论的争论方法,其目的是将湍流的脉动相关项与时均量联系起来,使时均守恒方程封闭。

自1925年Prandtl提出混合长度理论,各国学者对湍流模型进行了大量争论,提出了许多模型。

W.C.Regnolds建议按模型中所包含的微分方程数目进行分类,成为目前适用的湍流模型分类方法。

一般将湍流模型分为:z 零方程模型(代数方程模型)z 一方程模型z 二方程模型z 多方程模型争论(Morkovin 莫尔科文)表明:当M5时,流体的可压缩性对湍流结构不起主导影响,因此我们仅参考不行压缩状况。

依据大量的试验争论结果,湍流边界层对流换热的强弱主要取决在内层区:由相像原理分析得出,Prt近似是一个常数(Prt≈0.9)这样,只要确定了νt,即可简洁地得到αt,所以在介绍湍流模型时,只给出νt或t时均量的关系式。

二、零方程模型(代数方程模型)零方程模型中不包含微分方程,而用代数关系式将νt与时均量关联起来。

Prandtl混合长度理论是最早的代数方程模型。

它适用于:充分进展的湍流剪切流边界层内层,y≤0.2δ。

对外层区,一些学者争论后仍沿用Prandtl混合长度的模型关系式:但,L=λδ(3.7.1)试验常数λ在0.08~0.09之间。

Von Kármán、Deissler、Van Driest、Taylor等人先后提出了更完善的代数方程模型。

(1) Von Kármán模型Von Kármán假设湍流内各点的脉动相像(局部相像),即各点之间只有长度尺度与空间尺度的.差别。

对平行流流场,若对某点(y0处)四周的时均速度进行Taylor开放:(a)若流淌相像,则必有尺度L与速度u0(u0=u(y0))使上式无量纲后成为通用分布。

u(y0)y令 Y=; U(Y)= u0L则有无量纲形式:(b)若上式是相像的通用速度分布,则式中各系数之比应与位置无关,而是一个常数。

(高等传热学)对流部分思考题参考答案

(高等传热学)对流部分思考题参考答案

对流部分思考题参考答案热动硕士1501 吕凯文1、简述对流换热问题的各种求解方法。

答:对流换热问题的求解方法有:(1)分析法,PDE ,B.L.PDE ,B.L.IDE 等;(2)实验法,相似理论,量纲分析;(3)比拟法,雷诺比拟,切尔顿-柯尔朋比拟,Plant Analogy, 卡门比拟;(4)数值法,差分法,有限元法等。

第二种答案:答:①数学解析法:理论求解或数值求解描述对流换热过程的微分方程组,得到精确解或相似解;②模拟实验法:根据相似理论,将描述对流换热过程的微分方程组通过数学、物理简化成准数方程的形式,然后根据实验确定准数方程的具体关系。

2、能量方程的五种表达形式;边界层微分方程的特点和前提条件。

答:能量方程的五种表达形式: ①总能形式的能量方程:W dxdydz q q q dxdydz D De s r +++∙-∇=*)(τρ ②热力学能形式的能量方程:ηφτρ+∙∇-++∙-∇=V P q q q D De s r ③焓形式的能量方程:i=e+P/ρηφττρ++++∙-∇=D DP q q q D Di s r ④定压比热形式的能量方程:ηφτβτρ++++∙-∇=D DP T q q q D DT C s r p P T)(1∂∂-=ρρβ体胀系数 ⑤定容比热形式的能量方程:ηφτρρ+∙∇∂∂-++∙-∇=V T P T q q q D DT C s r v)( 边界层微分方程的特点:前提条件:①流体为不可压缩的牛顿流体,稳定流动;②常物性,无内热源;③忽略由黏性摩擦而产生的耗散热。

3、相似原理理论求解对流换热问题的原理、步骤及应用。

答:原理:凡是相似的物理现象,其物理量的场一定可以用一个统一的无量纲的场来表示;凡是彼此相似的现象,描写该现象的同名特征数——准数对应相等。

步骤:①写出所写研究对象的微分方程组;②根据相似原理,利用置换的方法,找出相似准数;③将所研究的问题用准数方程的形式表示出来;④用物理实验的方法,找出准数函数的具体函数关系;⑤将函数关系推广应用。

《高等传热学chap》课件

《高等传热学chap》课件
总结词
详细描述
求解导热问题的方法主要包括解析法和数值法两大类,解析法适用于简单几何形状和边界条件,数值法则更为通用。
总结词
求解导热问题的方法主要包括解析法和数值法两大类。解析法适用于简单几何形状和边界条件的问题,可以通过数学推导得到精确解。数值法则适用于更复杂的问题,通过将导热微分方程离散化,采用差分、有限元或有限差分等方法求解。数值法可以处理复杂的几何形状、非均匀介质和复杂的边界条件等问题,但计算量较大,需要借助计算机进行求解。
高等传热学chap
Chap.1 传热学简介Chap.2 导热基本定律Chap.3 对流换热Chap.4 辐射换热Chap.5 传热过程综合分析
contents
目录
Chap.1 传热学简介
CATALOGUE
01
传热学是一门研究热量传递现象的科学,主要涉及温度差引起的热量传递以及热量传递过程中的规律和现象。
总结词
导热微分方程是描述导热过程的基本方程,它基于能量守恒原理和傅里叶定律。
导热微分方程是传热学中的基本方程,它表示在稳态或瞬态导热过程中,单位时间内通过单位面积传递的热量与温度梯度成正比。该方程基于能量守恒原理和傅里叶定律,适用于各种形状和材料的导热问题。求解导热微分方程可以得到导热问题的温度分布和热量传递情况。
通过改进传热设备结构和操作方式,提高传热效率,如增加换热面积、采用新型导热材料等。
传热削弱
在特定场合下,为了限制热量传递而采取措施削弱传热过程,如隔热、保温等。
热量有效利用
合理利用和回收热量,实现能量的高效利用,减少能源浪费。
THANKS
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总结词
求解对流换热问题的方法主要包括实验研究、理论分析和数值模拟。
要点一

高等传热学课件对流换热-第4章-1

高等传热学课件对流换热-第4章-1

第四章 湍流强制对流换热4-1 湍流边界层的结构与换热一、外掠平壁湍流边界层的结构特点以常物性不可压牛顿流体绕流平壁的二维稳态湍流边界层流动为例,来说明湍流边界层的结构特点 。

1. 绕流平壁的湍流边界内速度脉动实验结果在6Re 4.210x =×下,实验测得的脉动速度均方根分布如图:y湍流边界层内脉动速度的均方根值变化由实验结果发现:a)由于受壁面束缚作用,壁面附近的脉动速度很小,时均速度梯度很大;(分子粘性应力占主导)。

b)随着离开壁面距离的增加,脉动速度增大,达到最大值后又减小,而时均速度分布趋于平坦;(雷诺应力增大又减小)。

c )在沿壁面的法线方向上,湍流边界层可大致分为内层区和外层区两个区域,又称壁区和尾迹区。

d )内层区约占边界层厚度的20%,(0.2y δ≤),内层区的大部分处于湍流状态,时均速度梯度较大。

在靠近壁面处,因受壁面影响,湍流脉动速度减小,雷诺应力大大减弱,粘性应力占主要作用,把壁区内紧靠壁面的这一薄层称为粘性底层;e )在外层区,脉动受壁面影响较弱,湍流应力仍处主要作用,但由于时均速度梯度比内层区小,使外层区的湍流生成项所占比例也减小。

f )外层区与边界层外主流区的界面并不整齐,存在着间歇的湍流脉动,随着接近主流,湍流脉动逐渐减小。

g )实验还表明:在内层区,流线基本上平行于壁面,流动近似具有剪切流的特性,即沿x 方向,u2. 时均守恒方程组及在内层区的简化(4.1.1)采用Boussinesq假设,湍流附加应力为:(a)动量方程可写作:(4.1.2)式中,τ是湍流总应力,等于分子粘性应力与湍流附加应力之和。

(4.1.3)内层区流动的动量方程简化由连续性方程0u v x y ∂∂+=∂∂,对内层区流动,因其剪切流特性,0u x∂=∂,0v y∂⇒=∂,yv v dy y∂=∂∫ ⇒于是,动量方程:()u u u v x y yτρ∂∂∂+=∂∂∂可化简为:. w ττ⇒= (4.1.4)即:在内层区,湍流总应力与离开壁面的距离无关,等于壁面处的切应力w τ。

高等传热学课件对流换热第4章

高等传热学课件对流换热第4章

4-2 管内湍流充分发展流对流换热一、管内湍流充分发展流对常物性、不可压牛顿流体的管内湍流充分发展流,有:0ux∂=∂,0v =,0p r ∂=∂ 于是,其二维稳态的动量方程化简为:(4.2.1)(4.2.2) 积分得到:(4.2.3)上式表明:管内湍流充分发展流的总切应力沿径向是线性分布的。

当w r r =时,w ττ=,于是:(4.2.4)) 定义:y 是沿半径方向离开壁面的距离,则w y r r =−。

于是τ可表示为:y(4.2.4)采用无量纲参数:u u u τ+=, y u y τν+⋅=, u τ=(4.2.5)与平壁湍流边界层的无量纲速度关系式:(内层区)所以,管内湍流充分发展流的近壁区与扰流平壁的湍流边界近壁区都遵循通用速度分布。

△另外,在管内充分发展湍流中,不存在平壁湍流边界层边缘那.种间歇湍流脉动,因而,在近壁区外,速度分布规律偏离壁面规律不像平壁湍流边界层那样显著。

这样,可近似地用通用速度分布来描述整个管截面内的速度场。

正如前面一节提到的,Von Kármán的三层结构通用速度分布也适用于管内湍流,即:(4.2.6)但也存在以下缺点:>时,用上式计算管内湍流对流换热结果不满意,(1)当Pr30原因是完全忽略了粘性底层中的脉动(t ν=0);(2出的结果不为零,这不符合实际。

赖卡特(H.Reichardt ),对此进行了改进,提出了公式:(4.2.7) 由上式可以看出,当50y +≤时,t νν随y +减小而减小,在壁面处,t νν=0(y +=0);在中心线处,w y r =将上式代入动量方程:(1)1t wdu y dy r νν+++++=−得(4.2.8)当0r =时,00r dudr ==。

最终可得无量纲通用速度分布:(4.2.9)工程上更多地直接采用尼古拉兹提出的速度分布。

尼古拉兹对36410Re 3.210×<<×范围内的管内湍流阻力与速度分布进行了广泛的实验研究,认为管内的湍流速度分布可表示为:(4.2.10) 其中,max u 是管中心线处速度,指数n 随Re 的变化(Re m u dν⋅=),如下表:施里希延(Schlichting.H.)推荐下面的速度分布式:(4.2.11)系数()c n 随n 的变化如下表:Re5105510× 61.310× 63.210×n78 9 10 ()c n8.749.7110.611.5普朗特基于通用速度分布,并综合实验数据修正,得出了通用的管内充分发展湍流阻力公式:(4.2.12) 上式称为光滑圆管的普朗特通用阻力公式,适用于6Re 3.410<×。

传热学第4章对流换热(Convective Heat Transfer)

传热学第4章对流换热(Convective Heat Transfer)
第四章 对流换热(Convective Heat Transfer)
第一节:概述 工程应用背景
第四章 对流换热(Convective Heat Transfer)
第一节:概述
热对流 对流换热:
计算关系式
Φ hAtw tf
Φ hAtf tw
本章的主要任务:确定 h 的具体表达式
——请千万小心,步步都是富贵险中求。殊不知多少江湖英豪;名门侠女都 曾栽在这块看似山青湖静,实则风阴涛涌的领域!
第二节:对流换热问题的数学描写—对流换热微分方程组
二维、常物性、不可压、稳态
u v 0 x y
u
u x
v
u y
Fx
1
p x
2u x 2
2u y 2
u
v x
v
v y
Fy
1
p y
2v x 2
2v y 2
u
t x
v
t y
a
2t x 2
2t y 2
t
h tw t y w
第四章 对流换热(Convective Heat Transfer)
第一节:概述 求h主要有以下基本途径:
Φ h At w t f
h
第四章 对流换热(Convective Heat Transfer)
第一节:概述
影响对流换热的基本因素: 流动因素、几何因素和物性参数 流动因素 a 流动起因 自然对流(Natural Convection)—— 强迫对流(Forced Convection)—— b 流动状态 层流(Laminar Flow)—— 紊流(Turbulent Flow)—— c 流体有无相变(Phase Change) 凝结换热(Condensation Heat Transfer) 沸腾换热(Boiling Heat Transfer)

西安交大高等传热学热对流第四章

西安交大高等传热学热对流第四章
T:
dTb dTw T dTw T Tw T Tw Tb Tw x dx dx dx Tb Tw
a.对UHF,qw=const
qw hx Tb Tw Tb Tw const
dTb dTw T dTw 由 x dx dx dx

b 2
umax
3 ub 2
2 y 3 u ub 1 2 b 2
高等传热学 Advanced Heat Transfer
②fully developed flow in circular tubes
u vr 0 0 x 1 d du 2u u u p u vr r 2 x r x r dr dr x
u w c f Re 16 r r rw
f Re 96, De 2b f Re 64, De 2rw
b a
b
2dp dx De f 2 ub
a
fincom Re 96 1 1.355 1.946 2 1.7012 3 0.9564 4 0.2537 5
高等传热学 Advanced Heat Transfer
1.0
0.8
r 0.5 D 2
Kn=0 Kn=0.05,v=1.0 Kn=0.05,v=0.8 Kn=0.1,v=1.0 Kn=0.1,v=0.8
0.6
2r·D
-1
0.4
0.2
0.0 0.0
0.5
1.0
1.5
-1
2.0
u·uav
充分发展区矩形及圆环通道滑移分析解:Ebert WA, Sparrow

西安交大高等传热学热对流第一章讲解

西安交大高等传热学热对流第一章讲解

Continuity Eq. Mass conservation law Momentum Eq. Momentum conservation law
温度场 Energy Eq. Energy conservation law
高等传热学 Advanced Heat Transfer
五、研究对流传热的方法
Uniform wall temperature Uniform heat flux
高等传热学 Advanced Heat Transfer
表面传热系数 h
qw,x
t y
yw,x
流体温度场
特别是壁面附 近的温度分布
求 hx 的关键: t x, y, z,
温度场 受到流场的影响 数学上解方程
流场
Gr
gtL3 2
Gr — 流体浮升力与粘性力的相对大小。
高等传热学 Advanced Heat Transfer 相似准则数间的关系
描述现象的微分方程组的解,原则上可以用相 似特征数之间的函数关系表示。
对于无相变强制对流传热: Nu f (Re,Pr)
自然对流传热: Nu f (Gr, Pr)
1883年,Reynolds
高等传热学 Advanced Heat Transfer
Reynolds Tube Experiment (1883)
高等传热学 Advanced Heat Transfer
高等传热学 Advanced Heat Transfer
3.传热表面几何因素(The geometric factors)
②-
①:
u
u
u x
v
u y
w
u z
dxdydz

高等传热学_第一章_导热理论和导热微分方程

高等传热学_第一章_导热理论和导热微分方程


q gradt
1-1 导热基本定律
一般来说,材料的导热系数是温度的函数。大多数纯金属的导热
系数随温度的升高而减小,而气体与介电材料的导热系数随温度 的升高而增加。在极低温条件下(0-60 K),金属的导热系数随 温度有剧烈的变化,且可以达到很高的值。例如,纯铜在10 K时 的导热系数可达1.9×104W/(m· K)。对于液体和气体,特别是在接 近临界状态的条件下,导热系数还与压力有关。接近真空的稀薄 气体中的传热已不属于经典的导热过程。 在求解导热问题时常常假定导热系数是常量,即不随温度变化。 根据傅里叶定律,此时热流与温度梯度成线性关系,问题的求解 可以得到很大简化。在需要考虑导热系数随温度变化而温度变化 范围又不太大时,工程上常用线性关系来近似导热系数与温度的 关系,即
动力工程及工程热物理学科研究生
高等传热学(32课时)
高等传热学内容
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 导热理论和导热微分方程 稳态导热 非稳态导热 凝固和熔化时的导热 导热问题的数值解 对流换热基本方程 层流边界层的流动与换热 槽道内层流流动与换热 湍流流动与换热 自然对流 热辐射基础 辐射换热计算 复合换热
1-1 导热基本定律
1-1-2 等温面与温度梯度
物体内温度相同的点的集合所构成的面叫做等温面。对应不同温
度值的等温面构成等温面族。等温面与任一截面的交线形成等温 线。由于等温线具有形象直观的优点,二维温度场常用等温线来 表示温度分布。 由于在同一时刻物体的一个点上只能有一个温度值,所以不同的 等温面不可能相交。它们或者在域内形成封闭曲线,或者终止于 物体的边界。 如图1-l所示,在物体内某一点P处,沿空间某一方向l的温度的变 化率

西安交大高等传热学热对流第一章讲解

西安交大高等传热学热对流第一章讲解

Uniform wall temperature Uniform heat flux
高等传热学 Advanced Heat Transfer
表面传热系数 h
qw,x
t y
yw,x
流体温度场
特别是壁面附 近的温度分布
求 hx 的关键: t x, y, z,
温度场 受到流场的影响 数学上解方程
流场
高等传热学 Advanced Heat Transfer
Chap. 1 Mathematic formulation
对流研究重要性: 学习特点:
回顾流体力学与传热学的发展,特别领会关键 时候处理问题的方法与思路。
由复杂到简单,再修正简单以适用复杂
分析解
高等传热学 Advanced Heat Transfer
分析 采用数学分析求解的方法,有指导意义。 解法
通过大量实验获得表面传热系数的计 实验法 算式,是目前的主要途径。
比拟法
通过研究热量传递与动量传递的共性, 建立起表面传热系数与阻力系数之间
的相互关系,限制多,范围很小。
数值 与导热问题数值思想类似,发展迅速, 解法 应用越来越多。
高等传热学 Advanced Heat Transfer
常见相似准则数的物理意义
1. 努塞尔数
Nu hl
tw t / tw t f
y/l
y0
Nu — 流体在壁面处法向无量纲过余温度梯度。
2. 雷诺数
Re ul
Re — 流体惯性力与粘性力的相对大小。
3. 普朗特数
Pr
a
Pr — 流体动量扩散能力与热量扩散能力相对大小。
4. 格拉晓夫数
思考:是对qx沿传热表面做积分平均,还是直接对hx做 积分平均?什么时候可以直接对hx做积分平均?

传热学对流换热ppt课件

传热学对流换热ppt课件
总结词
优化对流换热过程,提高传热效率是传热学的重要研究方向。
详细描述
对流换热是传热过程中的重要环节,优化对流换热过程、提高传热效率对于节能减排、提高能源利用 效率具有重要意义。未来研究将进一步探索对流换热的优化方法和技术,为实现高效传热提供理论支 持。
THANKS
感谢观看
02 通过求解这些方程,可以得到流体温度场和物体 温度场的分布,进而分析对流换热的规律和特性 。
02 对流换热的数学模型是研究对流换热问题的重要 工具,可以用于预测和分析各种实际工程中的传 热问题。
03
对流换热的影响因素
流体物性参数
01 密度
密度越大,流体质量越大,流动时受到的阻力也 越大,对流传热速率相对较快。
,提高能源利用效率。
工业炉的热能回收主要涉及对流 换热器的设计和优化,需要考虑 传热效率、热损失、设备成本等
因素。
通过对流换热技术回收工业炉的 热量,可以降低能源消耗和减少
环境污染。
建筑物的自然通风设计
建筑物的自然通风设计利用对流 换热原理,通过合理设计建筑布 局、窗户位置和大小等,实现自
然通风,降低室内温度。
传热学对流换热ppt 课件
目录
• 对流换热的基本概念 • 对流换热原理 • 对流换热的影响因素 • 对流换热的实际应用 • 对流换热的实验研究方法 • 对流换热研究的未来展望
01
对流换热的基本概念
对流换热定义
总结词
对流换热是指流体与固体表面之间的热量传递过程。
详细描述
对流换热是指流体与固体表面之间的热量传递过程,是传热学中的一种基本现象。当流体与固 体表面接触时,由于温度差异,会发生热量从固体表面传递到流体的过程。
在对流换热过程中,热传导与对流同时存在,共 02 同作用,两者相互关联,共同决定热量传递的速

传热学-对流换热PPT课件

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传热学-对流换热
对流换热:工程上流体流过一物体表面时的热量传递过程。 自然界中的种种对流现象 电子器件冷却 强制对流与自然对流
沸腾换热原理 空调蒸发器、冷凝器 动物的身体散热
➢ 热对流(Convection)
流体中(气体或液体)温度不同的各部分之间,由于 发生相对的宏观运动而把热量由一处传递到另一处的现象。
ρ↑、c ↑(单位体积流体能携带更多能量)→h↑ 4、动力粘度 µ [N.s/m2]、运动粘度 ν=µ/ ρ [m2/s]
µ ↑(有碍流体流动,不利于热对流)→h↓ 5、体膨胀系数 α [1/k]
α ↑(自然对流换热增强)→h↑
四、换热壁面的几何尺寸、形状及位置
影响到流体沿壁面的流动状态、速度分布和温度, 从而影响对流换热系数。
内部流动对流换热: 管内或槽内
外部流动对流换热: 外掠平板、圆管、 管束
五、 流体有无相变(流体相变):
单相换热 Single phase heat transfer: 相变换热 Phase change:
凝结、沸腾、升华、凝固、融化等
流体相变时吸收或放出汽化潜热比比热容大得多, 且破坏了层流底层强化了传热。
5、层流底层(贴壁流体层)
流体在做湍流运动时,在管壁附近形成一层 流速很低的极薄的层流,称为层流底层。
层流底层的厚度随着流速的增加(即Re增加) 而减薄。
湍流核心
层流底层
二、边界层
(一)速度(流动)边界层
1、速度边界层的形成原因 粘性流体流过固体壁面时,
由于流体与壁面之间摩擦阻力 的影响,壁面附近的流体速度 会减小,即从来流速度减小到 壁面的零速度。 2、速度边界层图,见右图。
W/(m2 C)
——当流体与壁面温度相差 1°C时、单位壁面面积 上、单位时间内所传递的热量。

高等传热学(研究生学习)

高等传热学(研究生学习)
T — 黑体的绝对温度, K
对于非黑体,E bT 4
m2 K 4
— 黑度(发射率)
以上讲的是热辐射,而不是辐射换热。
tw1
(4)辐射换热
tf
透明气体
tw2
考虑两个无限大平板的 辐射换热(黑体) Q1 A bT14 , 1 Q2 A2 bT24 Q1, 2 A bT14 A2 bT24 A b (T14 T24 ) 1
t1
Q
δ
t2 x
如上图所示的大平壁,若其两侧壁面各点温度保持不变, 分别保持为tw1及tw2,且,则热量将从tw1一侧传向tw2一侧。此 时通过大平壁的热流量Q可表示为:W 2
Q A
t w1 t w 2

A
t
(m C)

式中:A——垂直于导热方向的截面积,m2 δ——平壁厚度,m λ-导热系数(热导率),w/(m 。с) Q 热流量(导热量)W
(4)牛顿冷却公式
QC c A(t w t f )或QC c A(t f t w )( w) QC c At Q q c t A 2 对流换热系数, W m C


A 与流体接触的壁面面积
3. 热辐射(radiation heat transfer)
gradt lim
n 0

t t n n n
说明:
因二相邻等温面之间以法线方向的热量变化最显著。 温度梯度是一个矢量,也可表示成

t t t gradt i j k x y z 方向:沿着温度升高的方向。
t t 对于一维稳态温度场 0, 故 y z t dt gradt x dx

传热学 第四章 对流传热原理

传热学 第四章  对流传热原理
潜热在传热中起了主要作用 对于同一种流体,潜热要比显热大的多,所以有 无相变时的传热规律也大相径庭。
h相变 >h单相
College of Energy & Power Engineering
4. 壁面的几何形状、大小和位臵
换热表面的形状/大小/换热表面与流体流动方向的 相对位置以及换热表面的状态(光滑或粗糙) 内部流动对流换热:管内或槽内 外部流动对流换热:外掠平板、圆管、管束
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雷诺数的物理意义
ul ul u Re u
l
2
惯性力与黏性力之比
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3. 流体有无相变
单相换热 流体的显热变化
相变换热 沸腾、凝结、升华、 凝固、融化等
要有有限差分法、有限元法、有限分析法、边界元
法等等。 各种数值方法的根本区别主要在区域离散
和方程离散处理方法的不同,其基本思想大致可描
述为:把原来在时间和空间坐标中连续的物理量场
(如速度场、温度场、浓度场等), 用有限个离散 点上的值的集合来代替,按一定方式建立起关于这 些值的代数方程并求解之。
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1. 流动的起因或其他外 部动力源所造成
强迫对流换热
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流动的起因不同,流体中的速度场也有差 别,所以传热规律就不一样了,从而对流换热 系数也不同。 一般来说,同一种流体的强迫对流换热系
对流传热的基本公式

高等传热学对流理论1

高等传热学对流理论1

0)(2=Φ+∇=Φ+∇∙∇∙∙λλt t)(12133212dxdth h h dx d h h h t =∇Sphere n Cylinder n Plate n dr dt r n dr t d 210022====Φ++∙λ )(,0,0022∞∙--=====Φ+t t hdr dt R r drdtr dr t d w λλh=∞, t ∞=t w高等传热学对流换热理论参考文献:1. 对流传热与传质,杨强生,高等教育出版社,19852. 对流传热传质分析,王启杰,西安交通大学出版社,19913. 相似理论及其在传热学中的应用,王丰,高等教育出版社,1990 4. A. Bejan, Convection Heat Transfer, Colorado University, New York,John & Son Inc, 19955. W. M. Kays et al, Convection Heat and Mass Transfer, McGraw_HillBook Co, 19806. 强化传热及其工程应用,林宗虎,机械工业出版社,19917. Schliching H, Boundary Layer Theroy, 7th ed. New York, McGraw_HillBook Co, 19798. 对流换热,任泽霈,北京,高等教育出版社,1998第一讲:对流换热基本理论 1. 牛顿冷却公式(1701):wf t t t th q-=∆∆=流体流过壁面与壁面间的换热,关键求 h 2.影响h 的主要因素:物性(νλρ,,,p c )及定性温度(等2/)(,w f f t t t +)流动状态:流态(层流,紊流),起因(强制,自然) 几何:外部流和内部流,大空间和有限空间,大容器等,特征尺度:l(平板), d(圆管),de=4A/P3.分类: 强制对流:内部流:圆管内和其它形状管内 外部流:外掠平板、圆管(单管或管束),外掠其它形状柱体,射流冲击换热无相变 自然对流:大空间,有限空间对流换热 混合对流:沸腾换热: 大容器沸腾,管内沸腾; 饱和沸腾,过冷沸腾;有相变 管内凝结和管外凝结 凝结换热: 膜状凝结,珠状凝结一般各种对流换热都可分成层流或紊流。

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