动(泵、风机等)
2) 流动状态
h紊流 h层流
层流运动:流体微团沿着主流方向做有规 则的分层运动
湍流运动:流体质点做复杂无规则的运动
3) 流体有无相变
h相变 h单相
单相换热:流体显热的变化实现对流换热中的热量
变换
相变换热:在有相变的换热过程中,流体相变热
(潜热)的释放或吸收常常其主要作用
4) 换热表面的几何因素
换热表面的形状,大小,换热表面与流体运动方向的相对位置以及换热表 面的状态(光滑或粗糙)
5) 流体的物理性质 流体的热物理性质对换热的影响很大: 热导率λ ;密度ρ;比热容c ; 动力粘度η ;运动粘度ν ;体胀系数β 综上所述,表面传热系数是众多因素的函数
h f (v, tw , t f , , cp , , ,, l)
在稳定的状态下 壁面与流体之间的对流传热量就等于贴壁处静止流体层的导热量
hx
tw
t
t y
w
,
x
对流传热过程微分方程式
hx取决于流体热导率、温度差和贴壁的温度梯度
要求解一个对流换热问题,获得该问题的对流传热系数或交换的热流量
获得流场的温度分布,即温度场
确定壁面上的温度梯度
计算出在参考温差下的对流传热系数
温度梯度或温度场取决于流体热物性、流动状态(层流或湍流)、流速的大 小及其分布、表面粗糙度等。
温度场取决于流场
§8.2 对流传热问题的数学描写
1、假设条件
为简化分析,对于影响常见对流换热问题的主要因素,做如下假设:
1) 流动是二维的; 2) 流体为不可压缩的牛顿型流体; 3) 流体物性为常数,无内热源;