(11.1.1)--5-对流换热-牛顿冷却公式对流换热分类影响因素.pdf

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1、第第11章章 对流换热对流换热第十一章 对流换热Convective heat transfer 第第11章章 对流换热对流换热本章主要内容牛顿冷却公式及对流换热系数对流换热的影响因素及分类相似理论及其在对流换热中的应用强制对流换热自然对流换热第第11章章 对流换热对流换热牛顿冷却公式及对流换热系数Newton cooling formula and convective heat transfer coefficient第一节第第11章章 对流换热对流换热对流换热：是流体与所流经的固体表面间的热量传递现象。对流换热与热对流不同，不是基本换热方式。牛顿冷却公式：=A h(twtf)q=h(tw

2、tf)h整个固体表面的平均表面换热系数;tw固体表面的平均温度;tf流体温度，对于外部绕流，tf 取远离壁面的流体主流温度；对于内部流动，tf取流体的平均温度。第第11章章 对流换热对流换热流体流经平板任意一位置x处的局部热流密度：对等壁温：对照式：如何确定表面换热系数的大小是对流换热计算的核心问题，也是本章讨论的主要内容。=q dAAx=httdAAxxwf)(=tth dAAxwf)(=qhttxxxwf)(=ttttxwfwf)(常数=A h(twtf)可得=Ahh AAxd1第第11章章 对流换热对流换热按照第三类边界条件：如果热流密度、表面换热系数、温度梯度及温差都取整个壁面的平均值

3、，则有上面两式建立了对流换热表面换热系数与温度场之间的关系。=qhttxxxw)(=ytyx0,=ttyhtxyxx0,w)(qx=ttyhty 0w第第11章章 对流换热对流换热对流换热的影响因素及分类Influencing factors and classification of convective heat transfer第二节第第11章章 对流换热对流换热一、对流换热影响因素1、流动起因：自然对流（Free convection）：流体因各部分温度不同而引起的密度差异所产生的流动强制对流（Forced convection）：由外力（如：泵、风机、水压头）作用所产生的流动第第11

4、章章 对流换热对流换热2、流动状态：流体运动的两种形态：层流运动、湍流运动层流流动（Laminar flow）：流体质点的运动轨迹光滑而有规则；各部分的分层流动互不掺混、扰动，流场是稳定的.湍流流动（Turbulent flow）：不规则的、混乱的、随机性的流动流体质点做复杂无规则的运动第第11章章 对流换热对流换热3、流体有无相变：单相换热：由于流体的显热变化而实现的相变换热：凝结、沸腾、升华、凝固、融化等4、换热表面的几何因素：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、管束第第11章章 对流换热对流换热5、流体的热物理性质热导率密度比热容动力粘度运动粘度体膨胀系数WmC)(Kg m3c JKgC)(=2ms1 K11=TTPPN s/m 2第第11章章 对流换热对流换热综上所述，表面换热系数是众多因素的函数 wfphfttcl,=)(hchh流体内部和流体与壁面间导热热阻小、单位体积流体能携带更多能量有碍流体流动、不利于热对流自然对流换热增强)()()(第第11章章 对流换热对流换热二、对流换热分类二、对流换热分类对对流流换换热热第第11章章 对流换热对流换热 牛顿冷却公式及对流换热系数 对流换热的影响因素及分类本节小结