冶金傳輸原理-第7章-對流換熱-(專業(yè)版)

　　

【正文】 所以對彎管，式（ ）需乘以一管道彎曲修正系 數(shù)。 強制對流的換熱計算 恒熱流橫掠單管的努塞爾數(shù) Nu隨角 φ 和 Re變化 橫掠單管的局部對流換熱系數(shù) )/(???NuRe 強制對流的換熱計算 （ 2）計算準則關系式 )(Re ncNu ?C、 n 值 —— 表 。 流體流動的自模化 。39。39。239。39。39。2239。39。39。39。 相似理論基礎 二、相似三定理 相似第一定律 —— 相似現(xiàn)象的性質 彼此相似的物理量必然具有數(shù)值相等的同名相似準數(shù)。39。239。 緣到壁面的距離。 ad y d z d tC T uQ xx ??39。 綜上所述，有 : —壁面幾何形狀因素。用細小的高靈敏的 測溫元件測出的溫度沿壁面 y方向的變化如下圖所示。iwi wcw ?相似轉換 ???????????一物理量。39。39。2239。39。39。1??????????????????????????????????????)8(1)(39。39。39。39。39。 —雷諾準數(shù)。 相似模型分析應用 模型相似的條件 幾何相似 。 ，湍流 流， ф ≈ 140176。 曲線 1—— 等溫流時的速度分布 曲線 2—— 液體被冷卻時的速度分布 曲線 3—— 液體被加熱時的速度分布 ∵ 壁面處曲線 3的溫度梯度 ＞ 曲線 2 ∴ 加熱液體時的 h ＞ 冷卻液體時的 h 這就是不均勻性物性場 問題：如果液體換為氣體，速度場及 h值如何變化？ 熱邊界層變化與 速度邊界層相似 強制對流的換熱計算 速度場的變形必引起傳熱規(guī)律的變化，從而導致誤差。 （ 4）按規(guī)定選用特征流速 (強迫對流換熱準則數(shù)關系式中計算 雷諾數(shù) Re所選用的流速稱為特征流速 ) 特征溫度、特征尺寸和特征流速常稱為對流換熱的三大特征量。 上述各公式均為沖擊角為 900的正面沖擊情況。 定性尺寸和定性溫度 用相似理論求解對流換熱問題時需要注意的幾個方面： 對流換熱系數(shù) h的求解 —— 間接實驗法，即在模型上實驗而不在實物上實驗。 )(0230 aArglGa ????????? ?????????? ????????Ar 表示 阿基米德準數(shù) ， 表示由于流體密度差引起的浮力與粘性力之比。的速度場隨時間變化的—均時準數(shù)，表示流體—ul tlutHo ?? 相似理論基礎 對于 B、 C兩項有 lPluucccccc?? ? 12 ?uPccc?? Euupup ??2239。39。39。xguxuxxlulPxzxyxxluuxtugczcuycuxuccccxPccczuuyuuxuuccctucc?????????????????????????????????????? 相似理論基礎 將式（ 8）與式（ 5）比較可得 ）（ 51 39。39。39。39。39。 該定律指明，實驗時，為了保證模型與實物現(xiàn)象相似，必須使 定解條件相似，而且，由定解條件組成的決定性準數(shù)在數(shù)值上要相 等。39。2239。 湍流 邊界層中，沿 y方向的熱量傳遞依靠 流體微團的脈動 引起的混合作用。yQ39。 位置： 壁面幾何因素的影響 u∞ 對流換熱概述 4. 流體的物理性質 影響換熱的物性主要是： .)()(,)()( 等、粘度密度、導熱系數(shù)比熱 ???pC., ???? h換熱導熱熱阻?.,????hC P能力對流換熱轉移熱量的單位體積流體攜帶熱量、 ?.,。39。11相似三角形 在相似理論指導下，建立與研究對象相似的研究模型，在實驗室對模型進行研究，再把所得結論推廣到實際問題中 。時間相似倍數(shù) 速度相似倍數(shù) ucuu ?39。39。39。39。22239。39。39。239。239。39。39。/)/( 24/1 ）（ KmWlTh ??GrTgl ???? 23?hlNu ?—努塞爾數(shù) Gr稱為 格拉曉夫準數(shù) ， 表示氣體上升力與粘性力之比。30~20。 （ 1）根據(jù)對流換熱的類型和有關參數(shù)的范圍選擇所需要的準 則數(shù)方程，不能弄錯。 101Re,2200Re ??? CC(2)計算 h 的準則關系式 湍流換熱實驗準則式 )(PrRe0 2 fffNu ?式中，定性溫度 Tf可取 2)( 39。 Tf TW y 0 T 垂直平壁自然對流時的溫度分布和速度分布 熱邊界層 —— 壁面附 近溫度由壁溫 TW變化到主 流溫度 Tf的這一流體薄層 。 GrArGa ,不是獨立的而是派生的，所以稱為派生準數(shù)。??表示流體的壓力（或壓差）與慣性 —歐拉準數(shù)。39。39。2239。39。39。39。39。式中， n??? ...,21 該定律指明，必須把實驗結果整理成準數(shù)方程式。39。2239。,1Pr Ta ??? ???。39。 對流換熱概述 對流換熱和牛頓冷卻公式 牛頓冷卻公式和換熱系數(shù) ℃換熱系數(shù)式中或?????????????2,)(mWhThAqAThATThWf對流換熱的主要任務： 具體表達式求解 h