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流体在管内受迫对流换热
§4-3 流体在管内受迫对流换热 §4-3 流体在管内受迫对流换热 学习对流换热的目的：学会解决实际问题；会计算表面传热系数h 工程上、日常生活 中有大量应用： 暖气管道、各类热 水及蒸汽管道、换 热器 1 管槽内强迫对流换热的特点及几个重要的物理量 （1）流动状态 层流、紊流；临界雷诺数Re =2300 c u d Re m =2300 —— 层流区 ν 4 ∈（ ， ） —— 过渡区 Re 2300 10 Re 104 —— 紊流区 （2 ）入口段和充分发展段 图5-17 管内流动局部表面传热系数h 的变化 (1)层流;(2)湍流 x l L 层流： ≈0.05Re Pr ； 湍流: t 60 d d 研究方法：首先给出充分发展段的关联式，然后再引入入 口效应的修正 （3 ）热边界条件——均匀壁温和均匀热流两种 湍流：除液态金属外，两种条件的差别可不计 层流：两种边界条件下的换热系数差别明显。 （4 ）特征速度——取截面的平均流速，并通过流量获得 （5）截面平均温度——测量获得温度分布，然后采用公式计算 d c ρtu A ∫ p 也可以用实验直接 Ac 也可以用实验直接 t f 测量平均温度 d 测量平均温度 c ρu A ∫A p c （6）对数平均温差——计算总的传热量时，牛顿冷却定律为 Q h AΔt m m Δt hm :整个管子的平均对流换热系数， 是流体与壁面的温差。 m Δt 对于等热流密度条件，充分发展段的 是一个定值，但对于恒 m 壁温条件，则需要采用对数平均温差 ′′ ′ t −t
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