对流换热系数自动计算教学提纲
对流换热系数计算 知乎
对流换热系数计算知乎【实用版】目录1.对流换热系数的定义与重要性2.对流换热系数的计算方法3.影响对流换热系数的因素4.实际应用中的注意事项正文一、对流换热系数的定义与重要性对流换热系数（Convective heat transfer coefficient）是一个重要的热物理参数，用于描述流体与固体表面之间因对流换热而产生的热量传递效率。
在工程领域，对流换热系数被广泛应用于散热器、热交换器等设备的设计与分析。
二、对流换热系数的计算方法对流换热系数的计算方法有很多，常见的有以下几种：1.努塞尔数关联式法：该方法通过努塞尔数（Nu）来描述对流换热过程，根据不同的流体和换热方式，选择相应的关联式进行计算。
2.雷诺数关联式法：雷诺数（Re）是描述流体流动特性的一个重要参数，根据不同的流体和换热方式，选择相应的关联式进行计算。
3.实验法：通过实验测量得到对流换热系数，该方法较为直接且准确，但需要耗费较多的时间和资源。
三、影响对流换热系数的因素对流换热系数受多种因素影响，主要包括以下几个方面：1.流体性质：流体的导热系数、比热容和密度等物理性质会影响对流换热系数。
2.流动形态：流体的流动形态（层流或湍流）会对对流换热系数产生影响。
3.换热表面：表面的粗糙度、形状和材质等都会对对流换热系数产生影响。
4.温度差：流体与固体表面之间的温度差也会影响对流换热系数。
四、实际应用中的注意事项在实际应用中，需要注意以下几点：1.选择合适的计算方法：根据流体性质、流动形态和换热表面等实际情况，选择合适的计算方法。
2.考虑综合因素：对流换热系数受多种因素影响，需要综合考虑这些因素，以确保计算结果的准确性。
3.注意单位统一：在进行计算时，确保各个参数的单位保持一致，以免出现计算错误。
icepak对流换热系数设置
Icepak对流换热系数设置一、Icepak软件简介Icepak是由美国ANSYS公司开发的一款专业的CFD软件，主要用于热管理和流体动力学分析。
其功能强大，适用于各种电子设备和机械设备的热设计与分析。
本文将重点介绍在使用Icepak软件进行热管理分析时，如何设置对流换热系数以及其影响。
二、对流换热系数的意义对流换热系数是指在流体和固体表面接触处，由于流体的不稳定性和湍流等因素，产生的传热系数。
对流换热系数的大小直接影响着热管理分析的准确性。
在使用Icepak软件进行热管理分析时，合理设置对流换热系数是非常重要的。
三、对流换热系数设置的方法设置对流换热系数的方法主要有两种：一种是手动设置，另一种是通过建立流体域和固体域之间的接触来自动计算。
1. 手动设置对流换热系数在Icepak软件中，可以手动设置对流换热系数的数值。
具体设置方法是通过选择相应的材料或流体，然后设置该材料或流体的导热系数和热传导系数，最终计算得到对应的对流换热系数。
这种方法适用于对流换热系数已知的情况，例如在实验室已经测得的数据。
2. 自动计算对流换热系数在Icepak软件中，可以通过建立流体域和固体域之间的接触来自动计算对流换热系数。
具体的设置方法是先建立流体域和固体域，并设置它们之间的接触条件，然后通过软件内置的算法和模型计算得到对应的对流换热系数。
这种方法适用于对流换热系数未知的情况，能够更加准确地模拟实际情况。
四、对流换热系数设置的注意事项在设置对流换热系数时，需要注意以下几点：1. 考虑流体的性质：不同的流体具有不同的对流换热特性，因此在设置对流换热系数时需要考虑流体的性质，如密度、粘度、热导率等。
2. 考虑流场的影响：流场的湍流程度、速度分布等都会对对流换热系数产生影响，因此在设置对流换热系数时需要考虑流场的影响。
3. 考虑接触表面的特性：固体表面的粗糙度、形状等对对流换热系数也会产生影响，因此在设置对流换热系数时需要考虑接触表面的特性。
求空气和管壁面间对流换热系数
求空气和管壁面间对流换热系数对流换热是热工学中一个重要的研究对象，对流换热系数是描述流体和固体壁面之间换热效果的一个重要参数。
而在许多工程领域中，空气和管壁面间的对流换热系数更是备受关注。
本文将围绕这一主题展开讨论，探讨空气和管壁面间对流换热系数的相关影响因素和计算方法。
一、对流换热系数的定义对流换热系数是指单位面积上的传热功率与温差之比，通常用符号"h"表示。
在对流换热过程中，对流换热系数的大小直接影响着传热效果，因此对其的研究和计算具有重要意义。
二、空气和管壁面间对流换热系数的影响因素1. 管道材质管道的材质直接影响着管壁面的导热性能和表面粗糙度，从而影响对流换热系数的大小。
一般来说，导热性能好、表面粗糙度小的管道对流换热系数会较高。
2. 流体性质空气的流体性质，如密度、粘度和导热系数等，也会对空气和管壁面间对流换热系数产生影响。
这些性质与空气的温度、压力等因素密切相关，在对流换热系数的计算中需要综合考虑。
3. 流体流动状态流体的流动状态对对流换热系数有明显影响。
层流和湍流的流动状态下，对流换热系数的大小会有所不同。
在实际工程中需根据流体流动状态的不同进行对流换热系数的计算和分析。
4. 管道几何形状管道的几何形状也会对对流换热系数产生影响。
不同形状的管道在对流换热过程中，由于流体流动状态的差异，其对流换热系数也会有所不同。
在计算对流换热系数时需要考虑管道的几何形状。
5. 表面温度差表面温度差是影响空气和管壁面间对流换热系数的重要因素。
一般来说，温度差越大，对流换热系数也会相应增大。
在工程实践中需要合理控制表面温度差，以提高对流换热系数。
三、空气和管壁面间对流换热系数的计算方法对于空气和管壁面间对流换热系数的计算，通常采用经验公式或数值模拟的方法。
常用的经验公式包括Dittus-Boelter公式、Sieder-Tate 公式等，这些公式都是根据大量实验数据拟合得到的经验公式，适用范围较广。
传热学第五章 对流换热计算
2019/11/12
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华中科技大学热科学与工程实验室
HUST Lab of Thermal Science & Engineering
③短管 当管子的长径比l/d<60时，属于短管内流动换 热，进口段的影响不能忽视。此时亦应在按 照长管计算出结果的基础上乘以相应的修正
系数Cl。 cl 1 d l 0.7
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第五章 对流换热计算
§5-1 管(槽)内流体受迫对流换热计算 §5-2 流体外掠物体的对流换热计算 §5-3 自然对流换热计算
2019/11/12
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2 管内强制对流换热的准则关系式 ①管内紊流换热准则关系式
迪图斯-贝尔特（Dittus-Boelter）公式
Nu 0.023Re0.8 Prn
特征尺寸为d，特征流速
采用的定性温度是t f tf tf
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大温差情况下计算换热时准则式右边要乘以物 性修正项 。
气体 液体
ct
Tf 1
ct
f f
Tw 0.5
0.11 w
0.25 w
如何计算对流传热系数PPT课件
流体被加热时n=0.4；冷却时n=0.3
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9
若使用条件不满足上述条件时，需修正：
（1）对于短管
当
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： Nu 0.023Re0.8 prn
或
0.023
d
du
0.8
cp
n
使用范围： Re 104 0.6 pr 160
从分发展段以后： 管长与管径之比 l d 50
如何计算对流传热系数
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§4-15 影响对流传热系数的因素
一、引起流动的原因
1 强制对流：通过外力对流体作功迫使流体流动 2 自然对流：由于流体内部存在温度差而引起的流动 设ρ1、 ρ2 分别代表温度为t1、t2两点流体的密度，β为其平均 体积膨胀系数；
0.14
（3）管内层流
当液体被冷却时
w
0.14
0.95
层流 导热 自然对流 α↓ p226式5-65和式5-66
对流传热→要求强化→避免层流
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风冷散热器仿真中对流换热系数的计算方法
散热器风冷的物理模型,给出对流换热系数的计算公式,以及干空气不同温度条 件 下 计 算 公 式 中 各 参 数 的 取 值 表,
提 出 仿 真 时 对 流 换 热 系 数 的 调 整 流 程 . 通 过 仿 真 和 实 验 ,验 证 了 对 流 换 热 系 数 计 算 方 法 和 调 整 方 法 的 正 确 性 .
[文 章 编 号 ]１００３－４６８４(２０１８)０１Ｇ００１８Ｇ０３
风冷散热器仿真中对流换热系数的计算方法
杨 弘 熙１,张 杰１,赵 威２
(１ 湖北工业大学太阳能高效利用湖北省协同创新中心,湖北 武汉 ４３００６８; ２ 湖北省电力公司随州供电公司,湖北 随州 ４４１３００)
[摘 要]对风冷散热器进行温度场仿真,需要计算对流换 热 系 数 的 值. 根 据 导 热 理 论,建 立 功 率 半 导 体 器 件 及 其
第 ３３ 卷 第 １ 期 杨 弘 熙 ,等 风 冷 散 热 器 仿 真 中 对 流 换 热 系 数 的 计 算 方 法
１．１ 导 热 导热 现 象 的 规 律 被 总 结 为 傅 里 叶 定 律,其 数 学
表达式为
φ
＝
－λA
dt dx
式中,φ 为 热 量,W;A 为 垂 直 于 热 流 方 向 的 截 面 积,m２;dt/dx 为 温 度t 在x 方 向 的 变 化 率;λ 为 导
热 系 数 、是 表 征 材 料 导 热 性 能 优 劣 的 参 数 ,W/(m������
１ 散热器导热的理论基础
热 量 的 传 递 过 程 是 由 导 热 、对 流 、辐 射 等 三 种 基
本 方 式 组 成 的 . 为 简 化 起 见 ,假 设 :１)散 热 器 是 各 向 同性的均质连续体;２)散 热 器 物 理 参 数 (即 密 度、比 热容、导热系数)都是 常 量;３)系 统 稳 定 后 是 稳 态 散 热,并且无内热源 工 业 大 学 学 报
工程热力学和传热学16对流换热计算
解： t 200 30 q裸管＝ 1700W m 2 1 1 10 q绝缘 t 50 30 200W m 2 1 1 10
4、尺寸为 100cm 80cm的大玻璃窗，玻璃厚 104cm, 0.762W (m K )。室 内空气与玻璃板的换热 系数 1＝10W (m 2 K )，室外空气与玻璃板的 换热系数 2 ＝20W (m 2 K )。室内空气温度为 20C，室外大气温度为－ 20C。试求通过该玻 璃窗的热流量Q和热流密度q。
tf1＝20°C q
α1 tt
w1
α2 tf2＝－20°C
tw2
1
1 2
1
教材P155 中（ 13 - 8式） ：k
1
1 是错误的。 2
1．火管锅炉炉胆的热流密度为48000Ｗ／ｍ２，钢板 制成的炉胆厚度为２０ｍｍ，试求其内外壁面的温差, 设:(1)炉胆两侧没有污垢；(2)在水的一侧积有1.5㎜ 厚的水垢；(3)在水的一侧积有1.5㎜，另一侧积有２ ㎜厚的烟灰。
2．蒸汽管的外径为108ｍｍ,管外包以λ＝0.1Ｗ/(m·K)的绝热材料,蒸汽温度为 330℃(由于蒸汽与管壁间的对流热阻和管壁的导热热阻要比绝热材料的热阻小得多, 可略去不计,所以可近似地认为绝热层内壁的温度等于蒸汽的温度)。若要使绝热层外 壁面的温度不超过40℃,每米管长的热损失不超过ql＝150Ｗ/m,试求绝热层的最小厚 度应为多少。 d 330 40 d （330 40） 2 0.1 1.215 解：qmin ln 2 ＝1.215 2 e d d1 150 d1 ln 2 d1 2 d2 1 d 2 d1 d1 e1.215 1 min＝ d1 0.108 ＝0.128m 2 2 2 解说：
知识点：对流换热计算的基本公式与对流换热系数PPT.
知识点：对流换热计算的基本公式与对流换热系数 式中 Δ t—流体与壁面的温差，℃； F—对流换热表面面积，m2； α —对流换热系数，简称换热系数，W/m2.℃。 2.对流换热系数及意义 对流换热系数α 的大小反映对流换热的强弱，在数值上 等于当流体与壁面温差为1℃时，单位时间单位壁面面积上的 对流换热量。
知识点：对流换热计算的基本公式与对流换热系数 1.对流换热计算的基本计算公式 前面讲过，流体和固体壁面间的热量传递，称为对流换 热。对流换热是流体导热与对流综合作用的结果。 对流换热热流量采用牛顿冷却公式计算
tF
或写成
W
（1）
t t W 1 R F
（2）
1 R 称对流换热热阻；℃/W （3） F
ห้องสมุดไป่ตู้
知识点：对流换热计算的基本公式与对流换热系数PPT.
tF
Байду номын сангаас或写成
W
（1）
t t W 1 R F
（2）
1 R 称对流换热热阻；℃/W （3） F
知识点：对流换热计算的基本公式与对流换热系数 式中 Δ t—流体与壁面的温差，℃； F—对流换热表面面积，m2； α —对流换热系数，简称换热系数，W/m2.℃。 2.对流换热系数及意义 对流换热系数α 的大小反映对流换热的强弱，在数值上 等于当流体与壁面温差为1℃时，单位时间单位壁面面积上的 对流换热量。
对流换热系数及意义对流换热系数的大小反映对流换热的强弱在数值上等于当流体与壁面温差为1时单位时间单位壁面面积上的对流换热量
知识点：对流换热计算的基本公式与对流换热系数 1.对流换热计算的基本计算公式 前面讲过，流体和固体壁面间的热量传递，称为对流换 热。对流换热是流体导热与对流综合作用的结果。 对流换热热流量采用牛顿冷却公式计算
对流换热系数计算方法
对流换热系数计算方法Calculating convective heat transfer coefficients is a crucial task in various engineering applications, as it helps engineers understand how heat is transferred between a solid surface and a fluid medium. The convective heat transfer coefficient represents the rate at which heat is transferred through convection, which is the process by which heat is transferred between a solid surface and a fluid by the motion of the fluid. This coefficient is influenced by several factors, including the properties of the fluid, the velocity of the fluid, the temperature difference between the solid surface and the fluid, and the geometry of the system. Therefore, accurately calculating the convective heat transfer coefficient is essential for designing efficient heat transfer systems.计算对流换热系数在各种工程应用中都是至关重要的任务，因为它有助于工程师了解热量如何在固体表面和流体介质之间传递。
传热学对流换热
传热学 / 对流换热
二、连续性微分方程（质量守恒方程）
依据质量守恒定律，在单位时间内，净流入微 元体的质量等于微元体内的质量增量。
（2）层流状态时，以导热为主， dt/dy较大，对流换热较弱；
（有热边界层和层流速度边界层） （3）湍流状态时，对流很强，导热可忽略， dt/dy很小；在 壁面附近的层流底层，此处主要依靠导热， dt/dy 较 大。（有热边界层、湍流速度边界层及层流底层）
传热学 / 对流换热
（四）热边界层厚度与热阻的关系
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
传热学 / 对流换热
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。 自然界不存在单一的热对流，必然同时伴随着热传导。
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。
u 0.99u
传热学 / 对流换热 3、速度边界层定义 把紧靠壁面、速度变化比较剧烈的流体层叫做速度 （流动）边界层。
由于各层流体之间的速度不同，相互间就存在着相对滑动， 即流体发生了剪切变形，于是各层之间产生出一种抵抗变形 的力，称为内摩擦力或粘性力。
传热学 / 对流换热
2、牛顿内摩擦定律
流体运动所产生的内摩擦力与沿接触面法线方向的速 度梯度成正比，与接触面的面积成正比，并与流体的物理 性质有关。 du du f A dy dy
对流换热系数
1 (hA) Rh q t t
1 h rh
求解导热问题的三种基本方法：(1) 理论分析法；(2) 数值计算 法；(3) 实验 法
三种方法的基本求解过程 (1) 所谓理论分析方法，就是在理论分析的基础上，直接对微分方程在给 定的定解条件下进行积分，这样获得的解称之为分析解，或叫理论解； (2) 数值计算法，把原来在时间和空间连续的物理量的场，用有限个离散 点上的值的集合来代替，通过求解按一定方法建立起来的关于这些值的 代数方程，从而获得离散点上被求物理量的值；并称之为数值解；
(1)相似分析法：在已知物理现象数学描述的基础上，建 立两现象之间的一些列比例系数，尺寸相似倍数，并 导出这些相似系数之间的关系，从而获得无量纲量。
以左图的对流换热为例，
数学描述：
现象1： h t 0
t y y0
现象2： h t 0
t y y0
（ u
u
u x
v
u y
)
Fx
p x
(
2u x 2
2u y 2
)
（ v
u
v x
v
v ) y
Fy
p y
(
2v x2
2v y 2
)
c
p
t
u
t x
v
t y
2t x 2
4-2 边界节点离散方程的建立及代数 方程的求解
对于第一类边界条件的热传导问题，处理比较简单，因为 已知边界的温度，可将其以数值的形式加入到内节点的离 散方程中，组成封闭的代数方程组，直接求解。
空气自然对流换热
第一节 热交换设备的传热过程及传热计算
三、通过肋壁的传热
在制冷及低温工程中，通常会遇到两侧表面传热系数 相差较大的传热过程。例如：一侧是单相液体强迫对流换 热或相变换热(沸腾或凝结换热)，其表面传热系数一般在 500W/(m2· K) 以上；另一侧是气体强迫对流换热或自然对 流换热，表面传热系数一般在50W/(m2· K)以下。这种情况 下，强化传热主要考虑的是增强表面传热系数较小一侧壁 面的对流换热，由于增大流速所起的作用有限，且会增加 风机的耗能，一般采用加肋方式扩展换热面积以增大肋侧
侧的对流换热热阻是1/βηho，而未加肋时为1/ho，加肋后热 阻减小的程度与 (βη) 有关。由肋化系数的定义易知 β ＞ 1 ， 其大小取决于肋高与肋间距。增加肋高可以加大β，但增加 肋高会使肋效率ηf降低。减小肋间距也可以加大β，但肋间 距过小会增大流体的流动阻力。一般肋间距应
第一节 热交换设备的传热过程及传热计算
第一节 热交换设备的传热过程及传热计算
一、通过平壁的传热
对于无内热源、热导率λ为常数、厚度为δ、两侧流体 温度为tf1与tf2、表面传热系数为h1与h2的单层无限大平壁的 稳态传热过程，通过平壁的热流量可由下式计算： (6－1) kA(t f 1 t f 2 ) kAt 式中：φ－通过平壁的热流量，W； A－传热面积，m2； K－传热系数，W/(m2· K)。 式(6－1)可改写热流密度的形式 q kt (6－2) 式中：q—热流密度，W/m2。
第一节 热交换设备的传热过程及传热计算
整个传热过程可分成三个分过程：高温流体与壁面的
对流换热、平壁导热以及壁面向低温流体的对流换热。传 热系数为 1 k (6－3) 1 1 hi ho 相应的传热热阻为
换热系数大自然对流课件
掌握对流换热的基本原理和方 法；
理解换热系数在大自然对流中 的作用和影响；
能够运用所学知识解决实际问 题；
培养学生对自然界运动规律的 探究精神和科学素养。
课程安排
01
02
第一部分
对流换热基本原理和方法；
第二部分
换热系数与大自然对流的关系 ；
03
第三部分
案例分析和讨论；
04
第四部分
课程总结和展望。
02
实验装置与设计
为研究大自然对流现象，需要设计相应的实验装置，包括加热器 、测温装置、流动显示装置等。
实验参数与控制
为保证实验结果的准确性和可重复性，需要对实验参数进行精确控 制，如加热功率、气流速度等。
数据采集与分析
通过采集实验数据，如温度场分布、速度场分布等，进行数据分析 ，提取对流现象的内在规律。
工程应用案例介绍
建筑节能
在建筑设计过程中，通过优化窗户、外墙等部位的传热系数，可以有效提高建 筑的保温性能，降低能源消耗。
工业生产
在工业生产过程中，对于热交换器、反应釜等设备，通过优化传热表面的结构 和材料，可以提高设备的换热效率，降低能源消耗。
06
总结与展望
主要内容回顾
大自然对流的定义和分类 换热系数的概念和测量方法
THANKS
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实验结果分析与讨论
数据处理与可视化
对采集到的实验数据进行处理和可视化，将原始 数据转化为直观的图表和图像形式。
结果分析与解释
根据数据处理结果，进行深入分析，揭示大自然 对流现象的内在机制和影响因素。
对比与讨论
将实验结果与理论预测进行对比，讨论存在的差 异和原因，为完善理论模型提供依据。
冷却液的对流换热系数
冷却液的对流换热系数
摘要：
I.引言
- 介绍冷却液的对流换热系数的概念
- 说明对流换热系数的重要性
II.对流换热系数的定义和计算方法
- 解释对流换热系数的定义
- 介绍计算对流换热系数的方法
III.对流换热系数的影响因素
- 说明影响对流换热系数的因素
- 解释这些因素如何影响对流换热系数
IV.对流换热系数的应用
- 介绍对流换热系数在实际工程中的应用
- 说明对流换热系数在冷却液系统中的重要性
V.结论
- 总结对流换热系数的重要性
- 强调对流换热系数在冷却液系统中的作用
正文：
冷却液的对流换热系数是一个重要的参数，影响着冷却液系统的性能。
对流换热系数表示流体与固体表面之间的换热能力，它与流体的物理性质、流速、表面形状和温度差等因素有关。
对流换热系数的定义为：单位时间内，单位面积的固体表面与流体之间交换的热量。
通常用W/(m·K)或J/(m·s·K)表示。
计算对流换热系数的方法有多种，其中最常用的是牛顿冷却定律。
对流换热系数受多种因素影响，包括流体的性质（如比热、粘度等）、流速、表面形状和温度差。
这些因素会影响对流换热系数的大小和方向。
例如，流速越大，对流换热系数越大；表面温度差越大，对流换热系数也越大。
对流换热系数在实际工程中有广泛的应用，尤其在冷却液系统中。
冷却液的对流换热系数决定了冷却液能否有效地带走热量，从而影响设备的运行性能和寿命。
因此，研究冷却液的对流换热系数对于优化冷却液系统具有重要意义。
总之，冷却液的对流换热系数是一个关键参数，影响着冷却液系统的性能。
对流换热计算
计算表面传热系数 h =
Nu f λ f d
=
258.5 × 0.618 = 7988W/ m 2 ⋅ K 20 ×10 −3
(
)
计算管子内壁温度，根据热平衡原理有 Φ πd 2 " ' tw = t f + = 39.7 ℃ Φ = ρu c p (t f − t f ) = hπdl (t w − t f ) hπdl 4 检查所用公式的适用条件与题目是否相符
(
−3 2
) × 4.191×10
3
= 20℃
要求管外壁温度，必须首先知道管内壁温度。而管内壁温 度的大小与管内流体与管内壁的换热有关，因此应先计算 流体与管内壁的对流换热表面传热系数，此时的换热属于 管内流体强制对流换热。
• 定性温度：t f = 1 (t 'f + t "f ) = 1 (10 + 20) = 15℃
计算表面传热系数
Nu m λm 262.6 × 2.164 × 10 −2 h= = = 19.6 W/ m 2 ⋅ K do 35 × 10 − 2
(
)
计算散热量 Φ = hA(t w − t∞ ) = hπdH (t w − t∞ )
= 19.6 × 3.14 × 0.35 ×1.75(31 − 15) = 603.55W = 5.5 ×10 6 J
u = 2m/s
d = 20mm
l = 5m
t 'f = 25.3 ℃ t“f = 34.6 ℃
解：该换热属于管内强制对流换热。 定性温度 t
= 1 ' (t f + t "f ) = 1 (25.3 + 34.6) = 30 ℃ 2 2
材料科学工程课程2-3 对流换热
热边界层：靠近壁面温度急剧变化的薄层 。
传热学
对流换热分析 （1）流体流经固体壁面时形成流体边界层，边界层内存 在速度梯度； （2）当形成湍流边界层，在此薄层内流体呈层流流动。 因此在层流内层中，沿壁面的法线方向上没有热对流，该 方向上热的传递仅为流体的热传导。 （3）在湍流主体中，流体质点剧烈混合并 充满了漩涡，湍流主体中的温度差(温度梯度) 极小，各处的温度基本上相同。
传热学
其它推导准数
Ga（Galilei伽利略）准数
2 2 3 2
gl u l gl Ga Fr. Re 2 . 2 2 u Gr（Grashot格拉晓夫）准数 ——浮力与粘性力之比
0 gl gwl Gr Ga. 2 t 2
平均换热系数
h
L
0
1 u 1 hx dx 0.332 Pr 3 L
L
0
dx 1 0.664 Pr 3 Re L 0.5 0.5 x L
Pr 普朗特数， Pr
传热学
3） 相似原理及量纲分析
通过实验求取对流换热的实用关联式，仍然
是传热研究中的一个重要而可靠的手段。然而， 对于存在着许多影响因素的复杂物理现象，要找 出众多变量间的函数关系，实验的次数十分庞大。 为了大大减少实验次数，而且又可得出具有一定 通用性的结果，必须在相似原理指导下进行实验。
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传热学
(4)准数方程 以对流换热过程为例 准数方程的简化
f（Eu、Re、Ho、Fr、Pe、Fo、Nu）=0 Nu =f（Eu、Re、Ho、Fr、Pe、Fo） K 流体运动方程：Eu =f（Re、Ho、Fr） K Pe =Re.Pr K 稳定速度场、稳定温度场： Ho、 Fo K 准数方程的一般形式：Nu =f（Re、Fr、Pr） 自由流动主要是由温差引起 Nu =f（Re、Gr、Pr） K 自然对流：Nu =f（Gr、Pr） 相同流体： Nu =f（Gr） K 强制对流：Nu =f（Re、Pr） 相同流体： Nu =f（Re）
水的对流换热系数计算
4水的对流换热系数
（具体参考见章熙民版传热学P149-P161）
精品文档管内受迫对流换热单相流体对流换热系数计算re2300层流2300re104过渡状态re104紊流1判断管长与管径比值ld10显然成立2查平均水温prf以及壁温tw对应的运动粘度w章熙民版传热学附录三um104则为紊流计算公式如下
管内受迫对流换热单相流体对流换热系数计算
Re<2300 层流
2300<Re<10^4 过渡状态
Re>10^4 紊流
1、判断管长与管径比值ห้องสมุดไป่ตู้/d>10（显然成立）
2、查平均水温tf对应的物性参数动力粘度υf、导热系数λf、运动粘度μf、以及Prf以及壁温tw对应的运动粘度μw（章熙民版传热学附录三）
3、（a）若 >10^4,则为紊流，计算公式如下：
（b）若Re<2300,则为层流，计算公式如下: