東南大學(xué)傳熱學(xué)對流換熱總結(jié)

1、 確定換熱類型； 計(jì)算定性溫度； 根據(jù)定性溫度查取物性參數(shù)； 計(jì)算已定準(zhǔn)則； 根據(jù)已定準(zhǔn)則選取實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式； 核實(shí)題目條件與關(guān)聯(lián)式條件是否吻合； 作相應(yīng)的修正。1.水流過長 、壁溫均勻的直管時，從 被加熱到 。管子的內(nèi)徑 ，水在管內(nèi)的流速為 ，求表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)和管內(nèi)壁溫度。mm20 dm5lm/s2u3 .25 ft6 .34 “ftm/s2u3 .25 ft6 .34 “ftm5lmm20 d解：該換熱屬于管內(nèi)強(qiáng)制對流換熱。定性溫度查取物性參數(shù)計(jì)算已定準(zhǔn)則選取實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式計(jì)算表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)計(jì)算管子內(nèi)壁溫度，根據(jù)熱平衡原理有檢查所用公式的適用條件與題目是否相符 KmW618. 0 f/sm10805.

2、 026f42. 5Pr f 306 .343 .252121 fffttt4631097. 410805. 010202Reudf5 .25842. 51097. 4023. 0PrRe023. 04 . 08 . 044 . 08 . 0fffNuKmW/79881020618. 05 .25823dNuhfffwffpttdlhttcdu247 .39dlhttfw 在一次對流換熱實(shí)驗(yàn)中，10的水以1.6m/s的速度流入內(nèi)徑為28mm、外徑為31mm、長為1.7m的管子。管子外表面均勻地纏繞著電阻帶作為加熱器，其外還包有絕熱層。設(shè)加熱器總功率為42.05kW，通過絕熱層的散熱損失為2，管

3、材的導(dǎo)熱系數(shù)為18W/mK。試確定： （1）管子出口處的平均水溫； （2）管子外表面的平均溫度。10 水28311.6m/s解：熱穩(wěn)定時，加熱器產(chǎn)生的熱量等于通過絕熱層散失的熱量加上水在管內(nèi)吸收的熱量，所以水在管內(nèi)吸收的熱量為 要求管外壁溫度，必須首先知道管內(nèi)壁溫度。而管內(nèi)壁溫度的大小與管內(nèi)流體與管內(nèi)壁的換熱有關(guān)，因此應(yīng)先計(jì)算流體與管內(nèi)壁的對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，此時的換熱屬于管內(nèi)流體強(qiáng)制對流換熱。kW21.41%2105.42%21ffpttcm2010191. 4102814. 36 . 17 .9991021.41410432332pifpfpffcdutuActcmtt 定性溫度： 查取

4、物性參數(shù)： 計(jì)算已定準(zhǔn)則 選取公式 計(jì)算表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 根據(jù)熱平衡計(jì)算內(nèi)壁溫度1520102121fffttt27. 8Pr,/sm10156. 1,KmW/1065.58262fff46310875. 310156. 110286 . 1Refifud8 .25027. 810875. 3023. 0PrRe023. 04 . 08 . 044 . 08 . 0fffNuKmW/4 .525310281065.588 .250232iffdNuhfwiltthA5 .67157 . 1102814. 352531021.4133fiflwitldhthAt 從管內(nèi)壁到管外壁進(jìn)行的熱量傳遞過程為

5、通過圓筒壁的導(dǎo)熱，所以可以根據(jù)圓筒壁導(dǎo)熱量計(jì)算公式計(jì)算管外壁溫度iowiwoddlttln213 .895 .672831ln7 . 11814. 321021.41ln213wiiowotddlt 一個優(yōu)秀的馬拉松長跑運(yùn)動員可以在2.5h內(nèi)跑完全程（ 41842.8 m）。為了估計(jì)他在跑步過程中消耗的熱量，可以作這樣的簡化：把人體看成是高1.75m、直徑為0.35m的圓柱體，皮膚溫度作為柱體表面溫度，取31；空氣是靜止的，溫度為15。不計(jì)柱體兩端的散熱，試據(jù)此估計(jì)一個馬拉松長跑運(yùn)動員跑完全程的散熱量（不計(jì)出汗散熱的部分）。解：該問題屬于外掠圓柱體的對流換熱。定性溫度：查取物性參數(shù)計(jì)算已定準(zhǔn)則

6、選取公式計(jì)算表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)計(jì)算散熱量2315312121tttwm702. 0Pr,/sm1034.15,KmW/10164. 2262mmm463100607. 11034.1536005 . 210358 .41842Remomud6 .262702. 0100607. 10266. 0PrRe0266. 03/1805. 053/1805. 0mmmNuKmW/6 .19103510164. 26 .262222ommdNuhJ105.5W55.603153175. 135. 014. 36 .196ttdHhtthAww 室內(nèi)有一散熱管道，布置如圖。試計(jì)算該管道的散熱量。假設(shè)管道表面溫度

7、為50，室內(nèi)空氣溫度為10，管道的直徑為10cm。10cm4m2m解：該問題屬于自然對流換熱。定性溫度查取物性參數(shù)計(jì)算已定準(zhǔn)則豎直管部分計(jì)算公式計(jì)算表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)散熱量3010502121tttwm701. 0Pr,/sm1000.16,KmW/1067. 2262mmm23tlgGrm10263232310047. 41016273302105081. 9mmTtlgtlgGr5 .335701. 010047. 411. 0Pr11. 03/1103/1mmGrNuKmW/48. 421067. 25 .33522lNuhmmW5 .11210502101014. 348. 421ttdlh

8、tthAww水平部分計(jì)算公式表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)散熱量總散熱量62632232310059. 51016273301010105081. 9mmTtlgtdgGr8 .20701. 010059. 548. 0Pr48. 04/164/1mmGrNuKmW/55. 510101067. 28 .20222dNuhmmW8 .27810504101014. 355. 5222ttdlhtthAwwW3 .3918 .2785 .11221 38 的機(jī)油流經(jīng)一個直徑為1.25cm、長3m的管子。管壁溫度保持65 ，油的流速為30cm/s。試計(jì)算對機(jī)油的總加熱量及出口油溫。機(jī)油解：該問題屬于管內(nèi)強(qiáng)制對流換熱，假設(shè)出口溫度為62定性溫度查取物性參數(shù)計(jì)算已定準(zhǔn)則計(jì)算公式計(jì)算表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)計(jì)算出口溫度5062382121ffftttKkgJ/2000,kg/m8701960Pr,/sm10124,KmW/109 .133262pfffc24.30101241025. 11030Re622udf585.12PrRe86. 114. 03/13/1wfffldNuKmW/9 .1391025. 1109 .13585.12222dNuhff242ffpffwttucdtt