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Heat Transfer 第十章自然对流详解演示文稿 第一页，共二十页。 优选第十章自然对流 第二页，共二十页。 自然对流 要点 新术语 Volumetric thermal expansion coefficient 体积膨胀系数 Grashof number 格拉晓夫数 Rayleigh number 瑞利数 浮力是自然对流的驱动力Buoyancy 重点：大空间垂直平壁上的层流自然对流Nu关联式 自然对流的边界层 第三页，共二十页。 浮力 流体 密度差 体积力：重力，科里奥利力 温差?密度差?浮升力?自然对流?自然对流换热 第四页，共二十页。 自由发展边界层 热管道，热导线等 第五页，共二十页。 大空间竖直平壁上的自然对流换热 u(x,y) y g x v u 第六页，共二十页。 第七页，共二十页。 层流，湍流? 层流：热阻主要取决于边界层厚度，hx逐渐减小 湍流：局部对流换热系数hx为常数 第八页，共二十页。 自然对流换热的方程组 X-动量方程. 已知, , 因此 浮力 第九页，共二十页。 定义 α, 体胀系数. 密度差是由于温差带来的，定义 第十页，共二十页。 动量方程可写为 连续性方程与能量方程不变： 速度场与温度场强烈耦合，必须同时求解 第十一页，共二十页。 无量纲化 第十二页，共二十页。 定义Gr数, 动量方程→ 自然对流里的Gr数类比于强迫对流里的Re数 Gr数的物理意义：浮力与粘性力的比值 Gr 数越大，自然对流越强烈flow 强迫对流 自然对流 第十三页，共二十页。 瑞利数Ra： 第十四页，共二十页。 Heat Transfer