对流与对流传热系数.PDF

对流与对流传热系数 热设计热仿真 热设计 热仿真 1 第四节对流与对流传热系数 α的获得主要有三种方法： 1．理论分析法： 建立理论方程式，用数学分析的方法求出α的精确 解或数值解。这种方法目前只适用于一些几何条件简 单的几个传热过程，如管内层流、平板上层流等。 2．实验方法* ： 用因次分析法、再结合实验，建立经验关系式。 3．类比方法： 把理论上比较成熟的动量传递的研究成果类比 到热量传递过程。 2 §4-15 影响对流传热系数的因素 一、引起流动的原因 1 强制对流：通过外力对流体作功迫使流体流动 2 自然对流：由于流体内部存在温度差而引起的流动 设 ρ 、 ρ 分别代表温度为t 、t 两点流体的密度， β为其 1 2 1 2 平均体积膨胀系数；整理 如果 t t , 则 ρ= ρ （1+ β△t ） 1 2 1 2 单位体积流体所产生的升力为 ( ρ - ρ)g= ρ g β△t 1 2 2 α与流动的类型有关 火 3 二、流体的流动型态：层流和湍流 层流：流体在热流方向上基本没有混合流动 α↓ 湍流：有混合流动，Re ↑层流内层厚度δ↓ α↑ 三、流体的性质 对 α影响较大的物性主要有 c 、λ、μ和ρ p 四、传热面的型状、大α小和位置 影响α值的有：传热管、板、管束等不同，传热面的形 状，管子的排列方式，水平或垂直放置；管径、管长或板 的高度等 影响α的因数很多 4 化工上常见的对流传热 强制对流传热 流体无相变化时 自然对流传热 蒸汽冷凝传热 流体有相变化时 液体沸腾传热 5 §4-16 因次分析在对流传热中的应用 α值 实验测定 因数多 因次分析方法 无因次数群 再实验 确定关系 一、无相变化时强制湍流下的α ( ) f l , μ, u, λ, cp , ρ,α 0 七个物理量四