热工第3章1

将式（3—6）、（3—7）和（3—8）代入式（3—5）得

（3—9）

当控制体积取得非常小时，可去掉积分号，由此得到

（3—10）

将式（3—1）的的表达式代入方程（3—10）可得到静止的均匀固体内含有热源的各向同性物体的导热微分方程：

（3—11）

式中为位置向量。

3.2.1 直角坐标系中的热传导方程

3.2.2 圆柱坐标系中的热传导方程

在圆柱坐标系中的坐标变量为如图3—2。方程（3—11）变成

经验关系式：

对于高膜温差（℃）情况，流体粘度沿通道横截面发生较大变化

（对受热水而言，近壁处粘度变小）。流体粘度变化对单相对流传热具有重要

影响，必须加以考虑。下列关系式都考虑了流体粘度变化对传热系数的影响。

2 水纵向流过平行棒束中的传热系数

4 影响单相强迫对流传热系数的主要因素

（1）流体流动的状态对的影响

流体处于不同的流动状态（层流或湍流）有不同的传热机理。

3.4.1 池式沸腾传热

3.4.1.1 池沸腾曲线

3.4.1.2 各区传热机理和传热关系式

1．单相液体自然对流区（A点前）

（2）泡核沸腾传热关系式

1）Rohsenow 关系式

3）对于水的泡核沸腾经验关系式

Jens—Lottes 关系式：

（3—46）

Thom 关系式：

（3—47）

式中，是热流密度，；为压力，；为温度，或℃。

从以上关系式可以看出，池式沸腾的传热强度（即）与液体欠热度

无关。这一事实可由微对流和汽—液置换传热机理来解释。因为

液体欠热度的增加或减小可以加强或消弱微对流效应，但同时因汽泡尺寸的减

小或增大，而消弱或加强了汽—液置换效应，从而使对传热强度的影响几乎抵

消。

4．稳定膜态沸腾工况（DEF）

（1）稳定膜态沸腾传热机理

一层连续稳定的蒸汽膜覆盖在加热表面上，热量的传递主要通过这层蒸汽膜（汽膜把液体与壁面隔开）的导热、对流和热辐射，蒸汽以汽泡形式从汽膜中逸出。主要热阻局限在这层汽膜内。

壁面与液体之间的温差非常大，液体不能接触壁面，以维持汽膜的稳定。

（2）稳定膜态沸腾传热关系式

Bromley 关系式

式中

3.4.2 流动沸腾

传热

A—单相液体对流传热

在很高热流密度下，其流型和传热工况如图3—8所示。

3.4.2.2 流动沸腾图

3.4.2.3 强制对流沸腾的临界热流密度工况（CHF）

3.4.2.5 泡核沸腾起始点（ONB）的确定，汽泡开始脱离壁面点（FDB）的确定，

热平衡态饱和沸腾起始点的确定

1．泡核沸腾起始点（ONB）的确定

根据热平衡关系可以求出泡核沸腾开始点的位置（见图3—10）：

（2）Bowring 模型

例题3—6

（2）Thom

2．汽泡开始脱离壁面点（FDB）

（3）Saha—Zuber

3.4.2.6 两相强制对流蒸发传热（E+F）关系式

Chen 关系式

2）W—2 公式

一个轴向热流密度不均匀分布的修正因子、冷壁修正因子和定位格架修正因子来修正，即

5）通用电气公司的Janssen—Levy关系式

Janssen—Levy关系式只适用于流动饱和泡核沸腾，常用于沸水堆的设计。Janssen—Levy关系式为

2．影响临界热流密度的主要参量和因素

3.4.2.8 蒸干后的传热（Post Dryout）