第五章 对流传热分析q = h (t w －t f ) W/m 2 （0-4）Φ= h (t w －t f ) A W第一节 对流传热概述图5-1 几种常见的换热设备示意图一、流动的起因和流动状态二、流体的热物理性质本书采用国际单位制，各热物性的单位)如下： 1．密度ρ，k g ／m 3；2．定压比热容p c ，kJ ／(k g ⋅K)； 3．动力黏度/u yτμ∂∂=N ⋅s / m 2 或 kg /( s ⋅m)运动黏度ν＝μ／ρ m 2/s 4． 体积膨胀系数α，1／K; 比体积v ，m 3/kgpp T T v v ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∂ρ∂ρ∂∂α11 理想气体α=1/T ，对液体或蒸汽，由实验测定，可查附录物性表。
5．热导率λ， W ／(m ⋅K) ; a ，m 2／s 。
三、流体的相变 四、换热表面几何因素()l c t t u f h p f w ,,,,,,,,μαρλ= (5-1)第二节 对流传热微分方程组一、对流传热过程微分方程式图5-2 对流传热过程xw x y t q ,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∂∂λ W/2m (1)x x x f w x x t h t t h q ∆⋅=-=)( (2) x x t h ∆-=λ∂∂t y w x⎛⎝ ⎫⎭⎪, (5-2a) w t t -=θxw x x y h ,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-=∂θ∂θλ (5-2b) 式中()∆θθθx wfx=-，其中θw =0，θf f w t t =-。
二、连续性方程图5-3 连续性方程的推导x 方向： d x M u y ρ≡d d xx x xM M M x x∂∂+≡+ y 方向： d y M v x ρ≡ d d yy y y M M M y y∂∂+≡+ 0u v x y∂∂∂∂+= (5-3)三、动量微分方程式图5-4 动量微分方程的推导(1) 微元体的质量×加速度： D d d d Ux y ρτD d u τ= u u uu v x y ∂∂∂∂τ∂∂++D d v τ= v v vu v x y∂∂∂∂τ∂∂++(2) 微元体所受的外力： 体积力： X d x d y Y d x d y表面力： (∂σ∂∂τ∂x y xx y +) d x d y (∂σ∂∂τ∂y x yy x+) d x d y x 方向： ρ(∂∂τ∂∂∂∂u u u x v u y ++) = X +∂σ∂∂τ∂x y xx y+y 方向： ρ(∂∂τ∂∂∂∂v u v x v vy ++) = Y +∂σ∂∂τ∂y x y y x+ρ(∂∂τ∂∂∂∂u u u x v u y ++) = X －∂∂px ＋ μ∂∂∂∂2222u xu y +⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪ (5-4a) ρ(∂∂τ∂∂∂∂v u v x v v y ++) = Y －∂∂py ＋ μ∂∂∂∂2222v x v y +⎛⎝ ⎫⎭⎪ (5-4b)↓ ↓ (1) (2) (3) (4)(1)惯性力项，即质量与加速度之积；(2)体积力；(3)压强梯度；(4)黏滞力。
