对流换热 ppt课件
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热对流对流换热◆热对流(heat convection) 与对流换热由于流体的宏观运动,且内部存在温差,则由于流体各部分之间发生相对位移,冷热流体相互掺混而产生的热量传递现象称为热对流。
自然界不存在单一的热对流流体中的分子同时在进行着不规则热运动,产生导热→热对流必然同时伴随热传导对流换热:流体流过一个温度不同的物体表面时引起的热量传递过程。
ut ∞t wΦA热对流◆对流换热的特点(1)热传导与热对流同时存在的复杂热传递过程;(2)必须有直接接触(流体与壁面)和宏观运动;也必须有温差。
流动的特点:贴壁处流体被滞止,处于无滑移状态热量传递:离开壁面----热对流q w热量传递:壁面与流体间----热传导常见的对流换热现象强迫对流换热过程热空气轻而上升,冷空气流来补充,形成对流密度差→自然对流换热过程流动的成因对流换热◆对流换热公式,1701年,牛顿冷却公式2() w f q A h t t W m ⎡⎤=Φ=−⎣⎦() w f ΦAh t t =−h ,表面传热系数(Convective heat transfer coefficient)A ,与流体接触的壁面面积t w ,固体壁表面温度t f ,流体温度2W (m )K ⎡⎤⋅⎣⎦1w ft t Ah−Φ=w ft t >Φt wt fhR 1h R Ah=对流换热热阻[K/W]对流换热热阻网络热对流◆h ,表面传热系数,对流换热系数()w f Φh A t t =−[]K)(m W 2⋅当流体与壁面温度相差1度时、每单位壁面面积上、单位时间内所传递的热量h: 表征对流换热过程强弱的物理量影响h 因素:➢流体的物性(导热系数、粘度、密度、比热容等)➢流动的形态(层流、湍流)➢流动的成因(自然对流或强迫对流)➢物体表面的形状和尺寸➢换热时流体有无相变(沸腾或凝结)等。
研究对流换热的基本任务:用理论分析或实验方法得出不同情况下表面传热系数的计算关系式。