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6.3 内部流动强制对流换热实验关联式
一. 管槽内强制对流流动和换热的特征
1. 流动有层流和湍流之分
层流： R e 2 3 0 0
过渡区: 2 3 0 0 R e 1 0 0 0 0
旺盛湍流： R e 1 0 0 0 0
第十二讲 1
2. 入口段的热边界层薄，表面传热系数高。
层流入口段长度的确定: L / d ≈0 . 0 5 R e P r
第十二讲 2
湍流入口段
湍流入口段长度的确定: L / d ≈ 6 0
第十二讲 3
3. 热边界条件有均匀壁温和均匀热流
湍流：除液态金属外，两种条件传热系数的差别可不计。
层流：两种边界条件下的传热系数差别明显。
第十二讲 4
在工程上，如何实现这两种热边界条件？
4. 特征速度及定性温度的确定
特征速度：一般取截面平均流速
定性温度：截面上流体的平均温度（或进出口截
面平均温度）。
5. 牛顿冷却公式中的平均温差
对恒热流条件，充分发展段的温差为常数，
所以当管道长度较长时，可取
t ( t t )
m w f
∆ ＝ −
第十二讲 5
对于恒壁温条件，截面上的局部温差沿轴向变
化，应利用热平衡式来确定对流传热温差：
h A t q c ( t t )
m m m p f f
∆ ′′ ′
=−
qm：质量流量
t t
f f
′′ ′ 出、进口截面的平均温度
、 ：
平均温差△t 按对数平均温差计算：
m
t t
t f f
′′ ′
−
m
t t
∆
l n w f
⎛ − ′ ⎞
t
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