温度边界层及边界层微分方程组 热线与场协同的比较.docxVIP

2015年大连传热年会

MOE-KLTFSE

热线概念及场协同原理的比较及其

对传热学理论发展的贡献

AComprehensiveReviewandComparisonon

HeatlineandFieldSynergy

西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室

陶文铨何雅玲

2015－10－31

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目录

1.缘起

2.热线(Heatline)概念简介

3.热线概念应用综述

4.场协同原理应用综述

5.讨论与结论

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Bejan:IJHMTransfer2015,81:654-658,在题为

“Heatlines(1983)versussynergy(1998)”[1]写道：

Bothconcepts,heatlinesandsynergy,areaboutvisualizing

thephysicsofconvection,whichisthecombination

(superposition)ofheatconductionlinesandenthalpyflow

linesoveramaterialinmotion.Heatlinesandsynergyare

reviewedherecomparatively.Thiscomparisonrevealsthat

synergyisaremakeofheatlines,andthatsynergyhas

nophysicalconnectionwithheattransferenhancement.

1.是否heatline与synergy都是为了对流换热的可视化？

2.是否synergy(FSP)在物理方面与强化传热无关？

3.是否synergy是heatline的改头换面？

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Bejan教授的文章

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1.缘起

2.热线(Heatline)概念简介

3.热线概念应用综述

4.场协同原理应用综述

5.讨论与结论

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1983年Kimura/Bejan在ASMEJHT发表一篇TechnicalNote:TheHeatlineVisualizationofConvectiveHeatTransfer.

模仿二维不可压缩流动的速度与流函数的关系：

??

u????yv?????xuv0

/;/??

自动满足

??

xy

从二维稳态无源项的对流扩散方程（能量方程）：

???2?2

TTTT

uva()

???

????

xyxy

22

提取出两个方向的对流扩散总通量

??

TT

JucTk;JvcTk

??????

xP?yP?

xy

?

?xJ

J

?y?

??

xy

0

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定义一个H函数为：

????

HTHT

JucTk;JvcTk

?????????xP

??y?P?

yxxy

?

?xq?2?2

qHH

?y???

??????

0

xyxyyx

H为常数的线是二维问题中对流与扩散传递的能量为

定值的线，显示了热能的传递路径，称为热线（Heatline);

为了获得热线需要求解一个关于H函数的泊桑方程

?2??2????

HH

?

cuTvT

22[()()]

????

xyyx

P

1987年Trevisa/Bejan又将此概念推广到质交换，提出

了Massline的概念[2]。

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目录

1.缘起

2.热线(Heatline)概念简介

3.热线概念应用综述

4.场协同原理应用综述

5.讨论与结论

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3.1热线概念提出后学界的发展

热线（Heatline)提出后的20余年中每年发表了不

少论文

为了做出公正的对比与综述我们查阅了百余篇期

刊发表的有关热线及其应用的文章。

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