2023學(xué)年完整公開課版熱對(duì)流

傳熱技術(shù)---熱對(duì)流熱對(duì)流對(duì)流傳熱過(guò)程分析

對(duì)流傳熱的熱阻主要集中在層流內(nèi)層。減薄層流內(nèi)層的厚度是強(qiáng)化對(duì)流傳熱的主要途徑。

層流內(nèi)層：緩沖層：湍流主體：垂直于流動(dòng)方向上不存在熱對(duì)流，熱傳遞僅靠熱傳導(dǎo)。該層中溫度梯度較大。熱對(duì)流和熱傳導(dǎo)作用大致相同，在該層內(nèi)溫度發(fā)生較緩慢的變化。溫度梯度很小，各處的溫度基本相同。熱對(duì)流對(duì)流傳熱速率方程若熱流體在管內(nèi)，冷流體在管外，則：——牛頓公式工程計(jì)算中采用平均值：不是物性，而是受多種因素影響的一個(gè)參數(shù)熱對(duì)流對(duì)流傳熱系數(shù)影響因素影響對(duì)流傳熱系數(shù)的主要因素1）流體的種類和相變化情況3）流體的流動(dòng)類型4）對(duì)流的種類(自然、強(qiáng)制)5）傳熱面的形狀、布置和大小2）流體的物性()熱對(duì)流對(duì)流傳熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式建立

通過(guò)因次分析，將眾多影響因素組合成若干無(wú)因次數(shù)群（準(zhǔn)數(shù)），再通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定準(zhǔn)數(shù)間的關(guān)系。準(zhǔn)數(shù)名稱符號(hào)準(zhǔn)數(shù)式含義努賽爾特準(zhǔn)數(shù)Nu表示對(duì)流傳熱系數(shù)的準(zhǔn)數(shù)雷諾準(zhǔn)數(shù)Re確定流動(dòng)狀態(tài)的準(zhǔn)數(shù)普蘭特準(zhǔn)數(shù)Pr表示物性影響的準(zhǔn)數(shù)熱對(duì)流對(duì)流傳熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式建立1.流體無(wú)相變時(shí)的對(duì)流傳熱（1）流體在圓形直管內(nèi)作強(qiáng)制湍流

1）低粘度液體（小于2倍常溫水的粘度）n——流體被加熱時(shí)取0.4，被冷卻時(shí)取0.3應(yīng)用范圍：

定性溫度：流體進(jìn)出口溫度的算術(shù)平均值。

熱對(duì)流對(duì)流傳熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式建立1.流體無(wú)相變時(shí)的對(duì)流傳熱（1）流體在圓形直管內(nèi)作強(qiáng)制湍流

2）高粘度液體液體被加熱≈1.05，被冷卻≈0.95，氣體≈1.0定性溫度：μw取壁溫校正熱流方向的影響熱對(duì)流對(duì)流傳熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式建立1.流體無(wú)相變時(shí)的對(duì)流傳熱（2）流體在換熱器管間流動(dòng)熱對(duì)流對(duì)流傳熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式建立1.流體無(wú)相變時(shí)的對(duì)流傳熱（2）流體在換熱器管間流動(dòng)適用范圍：Re=2×103～106弓形擋板（缺口面積為25%的殼體內(nèi)截面）:熱對(duì)流對(duì)流傳熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式建立1.流體無(wú)相變時(shí)的對(duì)流傳熱（2）流體在換熱器管間流動(dòng)特征尺寸：當(dāng)量直徑de管間當(dāng)量直徑的推導(dǎo)(a)正方形排列；(b)正三角形排列流速u根據(jù)流體流過(guò)的最大截面積A計(jì)算：h——相鄰擋板間的距離；D——?dú)んw的內(nèi)徑。熱對(duì)流對(duì)流傳熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式建立2.流體有相變時(shí)的對(duì)流傳熱（1）蒸汽的冷凝方式及影響因素(a)、(b)膜狀冷凝(c)滴狀冷凝(a)(b)(c)①不凝氣體含量的影響

，隨時(shí)排放不凝氣。②蒸汽流速和流向的影響。③蒸汽過(guò)熱的影響。④冷凝面的高度和布置方式。熱對(duì)流對(duì)流傳熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式建立2.流體有相變時(shí)的對(duì)流傳熱（2）蒸汽在水平管外冷凝特征尺寸：管外徑d0若每一列的管數(shù)不等時(shí)：定性溫度：取ts下的值，其余取g熱對(duì)流對(duì)流傳熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式建立2.流體有相變時(shí)的對(duì)流傳熱（2）蒸汽在垂直管（板）外冷凝液膜呈層流，R