自然對流換熱

自然對流換熱熱工基礎(chǔ)電/廠/熱/能/動/力/裝/置/專/業(yè)/教/學(xué)/資/源/庫鄭州電力高等?？茖W(xué)校自然對流換熱當(dāng)流體與溫度不同的壁面直接接觸時，壁面附近的流體溫度會產(chǎn)生變化，并進(jìn)而引起密度變化。流體在密度變化形成的浮升力的驅(qū)動下，沿壁面流動，這種流動稱為自然對流。流體由于自然對流而產(chǎn)生的換熱稱為自然對流換熱。流體自然對流換熱邊界層的特點01自然對流換熱分析02目

錄Content01電/廠/熱/能/動/力/裝/置/專/業(yè)/教/學(xué)/資/源/庫流體自然對流換熱邊界層的特點自然對流換熱與流體所處的空間大小直接有關(guān)。如果空間很大，壁面上邊界層的形成和發(fā)展不因空間的限制而受到干擾，這樣的空間稱為大空間。大空間自然對流換熱是一種較為普遍的熱量傳遞現(xiàn)象。如鍋爐爐墻、蒸汽管道、加熱器表面、輸電導(dǎo)線、變壓器等的散熱都屬于大空間自然對流換熱。自然對流換熱如果流體的自然對流被約束在封閉的夾層中發(fā)生相互干擾，這樣的空間稱為有限空間。如雙層玻璃的空氣層、平板式太陽能集熱器的空氣夾層等的散熱，均屬于有限空間的自然對流換熱。自然對流換熱自然對流換熱

大空間自然對流流動分析自然對流換熱緊靠壁面的一個薄層內(nèi)流體因受熱而密度減小，受浮升力的作用沿壁面自下而上運(yùn)動，這一薄層就是熱邊界層。在熱邊界層內(nèi)，流體的流動狀態(tài)影響著其對流換熱情況。在壁面的下端，浮升力的作用較弱，由于粘性力的作用，邊界層內(nèi)的流動是層流狀態(tài)。隨著高度的增加，層流邊界層厚度逐漸增加，對流換熱熱阻增加，對流換熱系數(shù)αx逐漸減小。達(dá)到一定高度后，浮升力的影響超過粘性力，層流邊界層逐漸向紊流邊界層過渡，邊界層內(nèi)流體的摻混作用使αx增加。紊流邊界層穩(wěn)定后，αx基本上不再變化。02電/廠/熱/能/動/力/裝/置/專/業(yè)/教/學(xué)/資/源/庫自然對流換熱分析自然對流換熱

大空間自然對流換熱方程式：Nu=C(Gr·Pr)n式中，定性溫度為流體與壁面的平均溫度。常數(shù)C和n由實驗確定，數(shù)值列于熱工手冊中，下頁表格給出了幾種典型情況的C和n。自然對流換熱液態(tài)居中，因此當(dāng)氣體離液態(tài)區(qū)越遠(yuǎn)，分子間距越大分子間作用力越小，就可以看做理想氣體。自然對流換熱1、室內(nèi)暖氣片安裝的高低位置對換熱有什么影響？室內(nèi)空調(diào)安裝的高低位置對換熱有什么影響？課堂思考空氣溫度低比溫度高時密度大，室內(nèi)暖氣片應(yīng)安裝于低處，這樣周圍被加熱的熱空氣能向上運(yùn)動，冷空氣向下運(yùn)動，加快室內(nèi)空氣的對流，使加熱效果更好。如果暖氣片安裝于高處，熱空氣不能及時流走，室內(nèi)空氣的對流弱，加熱效果差?？諝鉁囟鹊捅葴囟雀邥r密度大，室內(nèi)空調(diào)應(yīng)安裝于高處，這樣吹出的涼風(fēng)能向下運(yùn)動，加快室內(nèi)空氣的對流