传热学A-第五章.pdfVIP

传热学 Heat Transfer 第五章 对流换热 研究目的： 计算在各种不同条件下的表面传热系数h Φ qA hA (tw − tf ) [W ] tw tf 传热学 Heat Transfer §5-1 对流换热概述 一、对流换热的定义和机理 对流换热 ：流体流过固体壁面时所发生的热 量传递过程。 特点：温差存在，与固体表面直接接触；导热与对 流联合作用的结果。 传热学 Heat Transfer 二、影响对流换热的因素 1.流动起因 强制对流换热: 泵、风机等引起 自然对流换热 强制+ 自然对流 2.流体流动状态 层流 ud Re υ 湍流 传热学 Heat Transfer 3.换热表面几何因素 内部流动 形状 外部流动 尺度 相对位置 表面粗糙情况 4.换热过程有无相变 沸腾, 凝结 传热学 Heat Transfer 5.流体的物性 λ , ρ , c p ,η 综上影响对流换热系数h 的主要因素可以 定性的表示为： h f ( u , l , λ , ρ , c p ,η ) 传热学 Heat Transfer 三、对流换热的分类 传热学 Heat Transfer 四、研究对流换热的方法 分析 采用数学分析求解的方法，有指导意义。 解法 通过大量实验获得表面传热系数的计 实验法 算式，是目前的主要途径。 通过研究热量传递与动量传递的共性，建 比拟法 立起表面传热系数与阻力系数之间的相互 关系，限制多，范围很小。 数值 与导热问题数值思想类似，发展迅速，应 解法 用越来越多。 传热学 Heat Transfer 五、表面传热系数与温度场的关系 当粘性流体在壁面上流动时，由于粘性的作 用，流体的流速在靠近壁面处随离壁面的距离的 缩短而逐渐降低；在贴壁处被滞止，处于无滑移 状态（即：y=0, u=0）。在这极薄的贴壁流体层 中，热量只能以导热方式传递。 传热学 Heat Transfer 传热学 Heat Transfer 注意上式与导热问题IIIBC的差别 (1)导热问题中，h 已知，此处h为未知值 (2)导热问题中，λ为固体导热系数，此处 λ为流体 导热系数 (3)导热问题中，t为固体温度，此处t为