《传热学-第六章-相似理论.pptVIP

横掠管束换热实验关联式 叉排（换热强，阻力大，易积灰，不利于清洗） 顺排（阻力小，积灰少，易于清洗） 外掠管束 内部强迫对流 随着主流方向管排数的增加，流动和传热进入周期性充分发展阶段，局部（某排）管束的平均表面传热系数不变；整个管束的平均对流传热系数在经历更多数目的管排数之后也趋于稳定。 关联式：先给出不考虑排数影响的关联式，再给出考虑管束排数修正系数。 具体关联式见书表茹卡乌斯卡斯公式：6-7，6-8，6-9（en） Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. §6-5 自然对流传热及实验关联式 自然对流： 不依靠泵或风机等外力推动，由流体自身温度场的不均匀所引起的流动。 特点：功率密度低，10~100[W/m2] ，安全，经济，无噪声。 图2. 波尔豪森分析解与施密特－贝克曼实测结果 速度与温度分布： 图1. 竖直地置于流体空间中的温度均匀平壁附近的自然对流 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 层流与湍流： 自然对流亦有层流和湍流之分： 层流时，换热热阻主要取决于薄层的厚度——厚度随高度增加而增加——hx随之降低。 过渡区的高度由临界瑞利数Rax控制。 进入湍流区后hx有所提高；但旺盛湍流时，局部表面传热系数几乎是常量。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 自然对流传热的准则方程式 从对流传热微分方程组出发： 由于在薄层外u=v=0，代入上式推得： 引入体积膨胀系数a： 代入动量方程并引入过余温度： 改写原方程 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 进一步化简可得： 式中： 6-1节中将两相似过程直接比较，这里采用标尺，方法更普遍，即以标尺将所有现象化为带系数（特征数）的无量形式，若相似，系数必相同 从其他方程还可得出Re、Pr、Nu等准则，自然对流传热准则方程式为 采用相似分析方法 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 大空间自然对流传热的实验关联式 工程中广泛使用的是下面的关联式： 常数C和n的值见下表。 注：竖圆柱按上表与竖壁用同一个关联式只限于以下的情况： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 习惯上，对于常热流边界条件下的自然对流，往往采用下面方便的专用形式： 按此式整理的平板散热的结果示于下表。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 有限空间自然对流传热 这里仅讨论如图所示的竖直的和水平的两种封闭夹层的自然对流传热，而且推荐的关联式仅局限于气体夹层。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides f