第四节 对流换热原理.pdf

第四章 对流换热原理 §4‐1 对流换热概述 §4‐2 层流流动换热的微分方程组 §4‐3 对流换热过程的相似理论 §4‐4 边界层理论 E‐mail: xmhuang@hust.edu.cn Mobile:   学习目标 学习重点和难点 1. 掌握对流换热的定义、分类和对流换热微分方程式； 1. 深刻理解影响对流换热系数的因素； 2. 掌握层流流动换热的微分方程组组成和方程各项含义； 2. 理解层流流动换热的微分方程组各项含义； 3. 了解对流换热过程的相似理论求解方法和准则数定义； 3. 准则数的导出和物理意义； 4. 掌握边界层理论及求解方法。 4. 边界层方程组的简化过程。 1.对流换热过程 热对流：由于流体的宏观运动而引起的流体各部分 之间发生相对位移，冷、热流体相互掺混所导致的 热量传递过程。 第一节 对流换热概述 实际对流换热过程：热对流+热传导 对流换热：流体流过一个温度不 同的物体表面时引起的热量传递。 1.对流换热过程 1.对流换热过程 Φ hA=Δt hA t =−t (w f ) Φ hA=Δt hA t =−t (w f ) •表面传热系数h是一个过程量。 (1)对流换热的影响因素有哪些？ •与对流传热的类型、流体的种类、温度、流速、壁 (2)针对各种特征的对流换热，如何进行分类研究？ 面的形状和温度有关。 (3)用什么方法获得h的具体表达式呢？ •形式简单的牛顿冷却定律仅可作为表面传热系数的 定义 ，把影响对流传热过程的一切复杂因素归结到 对流换热系数上。 •对流换热研究的目标——用理论或实践的方法具体 给出各种场合下h的计算关系式(经验半经验公式)。 2. 对流换热的过程 3.对流换热的影响因素 流体以来流速度u∞和来流温度t∞流过一个温度为tw 的 表4-1 对流换热影响因素 固体壁面的流动换热过程。 流动起因 自然对流、强制对流 流动状态 层流、湍流