管内无相变对流传热系数的计算有哪些类型?

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水在无相变时在圆形管内强制湍流,对流传热系数为1000若将水的流量增加1倍,而其他条件不变,则为( )。

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水在无相变时在原址观众强制湍流,对流传热系数()

在圆形直管内作无相变强制湍流的对流传热系数关联式来自____.

B、因次分析和实验相结合的方法

在一列管式换热器中用水冷却某热气体。水在25mm×2.5mm的管内流动。已知管外气体侧的对流传热系数为1500W/(m2·K),管内水侧的对流传热系数为3000W/(m2·K)。水侧污垢热阻为2.5×10-4m2·K/W,气体侧污垢的热阻不计,管壁的导热系数为45W/(m·K)。试求:

无相变强制对流传热系数的计算方程来自于( )。

C、量纲分析指导下的实验研究法

流体在圆形直管内作强制湍流时,表示对流传热系数的准数是()。

D.格拉斯霍夫准数Gr

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1、1mtAh复习:复习:对流传热对流传热:流体流体经过固体表面固体表面时流体与固体间的热量交换热量交换。对流传热的表达形式牛顿冷却公式牛顿冷却公式:mt是流体与固体表面间的平均温差平均温差,总取正值。关键点关键点:表面传热系数h的定义式,没有揭示表面传热系数表面传热系数与影响它的 各物理量各物理量之间的内在联系。主要内容主要内容:(1) 对流传热过程的物理本质 (2) 对流传热的数学描述方法 (3) 分析解的应用关键点:关键点:(1) 掌握各种数学表达式所反映的物理意义 (2) 理解对流传热过程的物理本质2排除高速流动状态,一般单项强制对流传热单项强制对流传热的表面传热系数可表示为:5.1.1

2、对流传热的影响因素对流传热的影响因素 影响流动流动的因素和影响流体中热量传递热量传递的因素包括:1. 流体流动的成因流动的成因:强制对流or自然对流2. 流体有无相变相变:流体显热or相变热3. 流体的流动状态流动状态:层流or湍流,后者较大4. 换热表面的几何因素几何因素:形状、大小、相对位置、换热表面状态5. 流体的物理性质物理性质:密度、粘度、导热系数等等5.1 对流传热概说对流传热概说pclufh,35.1.2 对流传热现象的分类对流传热现象的分类层流层流湍流湍流详细分类详细分类45.1.3 对流传热的研究方法对流传热的研究方法获得表面传热系数h的表达式的方法大致有以下四种:方法定义说

3、明分析法分析法对某一类对流传热问题的偏微分方程偏微分方程及相应的定界条件定界条件进行数学描述并进行求解只能得到个别简单问题简单问题的分析解,能够深刻理解理解物理量对传热系数的影响。实验法实验法在相似原理的指导下,通过反复试验反复试验获得表面传热系数是获得表面传热系数的主主要途径要途径,是目前工程设计的主要依据比拟法比拟法通过动量传递动量传递及热量传递热量传递的共性和类似特性,以建立起表面传热系数或阻力系数间的相互关系的方法相互关系的方法尽管目前已较少使用较少使用,但是对理解理解对流传热有帮助数值法数值法利用离散的方法离散的方法获得对流传热过程中的温度场温度场及其传递热量传递热量该方法在近近30

4、年年获得快速发展,是目前求解问题的主要途径。55.1.4 如何从解得的温度场来计算表面传热系数如何从解得的温度场来计算表面传热系数流体中的温度分布表面对流传热系数?对流传热的速度分布对流传热的速度分布当粘性流体在壁面上流动时,由于粘性作用,流体的流速在靠近壁面处随离壁面的距离缩短而逐渐降低随离壁面的距离缩短而逐渐降低;在贴壁处被滞止,处于无滑移状态处于无滑移状态当流体处于无滑移状态时,穿过不流动不流动的流体时只有热传导;而穿过空气(不参加辐射不参加辐射)之类时传热量等于对流和辐射传热量之和。本章不考虑辐射不考虑辐射,对流传热量对流传热量等于贴壁流体层的导热量导热量!6利用傅里叶定律对贴壁流体层

5、贴壁流体层进行分析:0yytq将牛顿冷却公式(5-1a)与上面公式联立,得到以下关系式:0yytth该公式将对流传热表面传热系数表面传热系数与流体的温度场温度场联系起来。不同边界条件不同边界条件下的求解方法:下的求解方法:一类边界条件:一类边界条件:已知壁面温度,求壁面法向温度变化率二类边界条件:二类边界条件:已知热流密度,即壁面法向温度变化率 已知,求壁面温度。三类边界条件:三类边界条件:h是未知数,并且是流体的值,与导热 第三类边界条件不同。是一个无量纲数,是局部局部表面传热系数!流体内的温度分布thq联立联立75.2 对流传热问题的数学描述对流传热问题的数学描述对流传热问题数学描述的对流

6、传热问题数学描述的组成:组成:微分方程组微分方程组质量守恒定律动量守恒定律能量守恒定律定解条件定解条件对流传热问对流传热问题题数学描述数学描述5.2.1 运动流体能量方程的推导运动流体能量方程的推导1.简化假设简化假设1. 流体是二维的(仅在平面平面上分析,为了书写简洁)2. 流体为不可压缩的牛顿型流体牛顿型流体 (切应力服从牛顿粘性定律)3. 流体物性为常数、无内热源常数、无内热源4. 粘性耗散产生的耗散热耗散热可以忽略不计工程中常见的大大部分对流传热问部分对流传热问题题能够满足上述假设82. 微元体能量收支平衡的分析微元体能量收支平衡的分析定义定义:能量微分方程描述运动流体的温度温度与有关

7、物理量有关物理量的关系;基础基础:能量守恒定律能量守恒定律及傅里叶导热定律傅里叶导热定律差异差异:流体流入、流出的一个微元体时所带入或带出的能量考虑进来根据热力学第一定律,得到:netininmoutoutmWgzvhqgzvhqU222121其中: 为质量流量,h为流体的比焓,下标in及out表示进及出,U为微元体的热力学能,为通过界面由外界导入微元体的热流量;Wnet为流体所做的净功。mqininmoutoutmhqhqU忽略位能位能和势能势能的变化,流体不做功流体不做功,那么9由导热进入微元体的热量,在二维问题,在d时间内这一热量:dxdydytxtd2222在d时间内,微元体中流体温度

,其热力学能的增量为dtdtdxdycUp由于流体流入、流出微元体带入带出的焓差分别从x及y方向计算:在d范围内,在x处得截面进入微元体的焓为:utdydcHpx在d范围内,在x+dx处得截面流出微元体的焓为:dyddxxttdxxuucHpdxx10在d范围内,在x方向上由流体净带出微元体的热量为:同样的道理,在d范围内,在y方向上由流体净带出微元体的热量为:dxdydxutxtucHHpxdxxdxdydyvtytvcHHpydyy在单位时间内,由于流体的流动而带出微元体的净热量为:dxdydytvxtucdxdydyvtxutytvxtuchqhqppininmoutoutm将公

9、式(b)、(c)、(h)代入公式(a)中并简化,得到二维、常物性、无内热源的能量微分方程:2222ytxtytvxtutcp112222ytxtytvxtutcp非稳态项非稳态项对流项对流项扩散项扩散项对流传热过程一方面是由于流体的由于流体的宏观位移所致宏观位移所致,同时通过固体壁面附近流体的导热导热来进行,这两种热量传递机制不可分割的不可分割的共同作用,造成了对流传热过程3. 几点讨论几点讨论(1) 当流体静止时,u=v=0,式(5-6a)退化为常物性常物性-无内热源无内热源的导热微分方程(2) 稳态的对流问题,非稳态项消失,公式(5-6a)可以改写为:(3) 如果流体中有内热源,那么直接在

10、(5-6)右端添加内热源项内热源项:(4) 流体力学与传热学中反映动量守恒的Navier-Stokes方程与能量守恒定律,都是由非稳态项、对流项、扩散项与源项非稳态项、对流项、扩散项与源项构成的。2222gradytxttUcp对流项为速度矢量速度矢量与温度梯度温度梯度的点积2222,xvyuyvxuyx125.2.2 对流传热问题完整的数学描述对流传热问题完整的数学描述1.

11、恒定律动量守恒定律动量守恒定律能量守恒定律能量守恒定律132. 定解条件定解条件(1)(1)规定边界边界上流体的温度分布(第一类边界条件)(2)(2)给定边界边界上加热或冷却流体的热流密度(第二类边界条件)(3)(3)一般没有第三类边界条件(如果流体通过一层薄壁与另一种流体发生热交换,则另一种流体的表面传热系数可以作为所求解问题的边界条件)对流传热问题的方程组和定解条件求解比较复杂,讨论一种简化情况 外掠平板的边界层流动外掠平板的边界层流动方程组中包含四个未知数,虽然可以求解,但是由于复杂性和非线性,导致求解方程组难度很大难度很大,两个关键人物:普朗特提出边界层概念普朗特提出边界层概念、波尔豪

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热对流、热辐射有什么区别

展开全部“对流”是靠介质的流动传递热量的来。比如:“暖气”,靠的是水的流动,把热量从锅炉传到屋里的;屋里,又是靠空气的流动,把热量从暖气片传到整个房间的。“辐射”是不用介质,直接传递热量。自像光的照射一样。辐射像光的传播,不能被遮挡。所谓的烤,就是利用辐射传热。这里的介质:指的是宏观的物质。水、空气zhidao等。

对流换热系数与传热系数有何区别与联系?

对流换热系数与传2113热系数的区别:
1、意5261义不同:对流换热系数物理意义是指单位4102面1653积上,流体与壁面之间在单位温差下及单位时间内所能传递的热量,它的大小表达了对流换热过程的强弱程度。传热系数是表征传热过程强烈程度的标尺,数值上等于冷热流体温。2、对象不同:导热系数一般是针对于热传导而言,传热系数一般是针对于对流传热而言。对流换热系数与传热系数的联系:传热系数会影响对流换热系数的大小。扩展资料
传热系数是一个过程量,其大小取决于壁面两侧流体的物性、流速,固体表面的形状、材料的导热 系数等因素。在建筑物热损失计算中,是表征外围护结构总传热性能的参数,其值取决于围护结构所采用的材料、构造及其两侧的环境因素。传热系数愈大的围护结构保温效果愈差,如一般单层3mm厚玻璃的金属窗传热系数为 6.4W/(mK),370mm厚两面抹灰的 砖墙传热系数为1.59W/(mK)。参考资料
百度百科-对流换热系数

传导、对流、辐射三种传热方式的异同

导热和对流的区别在于:物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象,称为导热;对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混.联系是:在发生对流换热的同时必然伴生有导热.
导热、对流这两种热量传递方式,只有在物质存在的条件下才能实现,而辐射可以在真空中传播,辐射换热时不仅有能量的转移还伴有能量形式的转换.

热质交换复习题目,名词解释和简答 1雷诺数 2绝热饱和温度 3努塞尔数 4曲折...

雷诺数:流体力学中,雷诺数是流体惯性力与黏性力比值的量度,它是一个无量纲量.雷诺数较小时,黏滞力对流场的影响大于惯性力,流场中流速的扰动会因黏滞力而衰减,流体流动稳定,为层流;反之,若雷诺数较大时,惯性力对流场的影响大于黏滞力,流体流动较不稳定,流速的微小变化容易发展、增强,形成紊乱、不规则的紊流流场.
空气的一个状态参数,绝热增湿过程中空气降温的极限.当流动空气同循环水绝热接触时,只要空气的相对湿度小于100%,水就会不断汽化.汽化需要吸收热量,使水温下降.空气通过对流传热将热量传给循环水,所以气体温度也会下降.当水经充分循环后,水温将维持恒定,由于它与空气充分接触,空气中水汽达到饱和,水和空气的温度也相同,空气与水之间在热量传递和质量传递两方面均达平衡.此平衡系统的温度,称为绝热饱和温度.
若取此温度为计算焓的基准温度,空气的焓在上述平衡中保持不变,由空气传给水的热量仍由水汽带回.绝热饱和温度的高低取决于空气的温度(常称干球温度)和湿度.当相对湿度等于100%时,绝热饱和温度就等于干球温度.相对湿度愈小,绝热饱和温度比干球温度降低得愈多.
对于空气和水系统,在数值上湿球温度与绝热饱和温度几乎相等,但两者的物理意义截然不同.湿球温度是少量水同大量流动空气接触,使水达到热量平衡时的温度,但此时水分仍在汽化;空气达到绝热饱和温度时,则水与空气之间在传热和传质两方面均达到了平衡.对于其他系统,如空气和有机液体,这两个温度并不相等.
努塞尔数,(Nusselt number),是流体力学中的一个无量纲数,以德国物理学家威廉·努塞尔特(Wilhelm Nusselt)的名字命名,以纪念其对此方面研究的突破.努赛尔数的物理意义为是表示对流换热强烈程度的一个准数,又表示流体层流底层的导热阻力与对流传热阻力的比.计算关系式是:
L:为传热面的几何特征长度,垂直于传热面方向的尺度,单位是m;如热管的直径,传热层的厚度等.
h:流体的对流传热系数,单位为W/(m^2·K);k单位是W/(m·K),k为静止流体的导热系数

对流换热和热对流有何根本的区别

二者2113的根本区别有:热量传递的特点不同、影响因5261素不同4102、换热形式不同。1、对流换热热1653量传递的特点:它是导热与热对流同时存在的复杂热传递过程,而且必须有直接接触(流体与壁面)和宏观运动;也必须有温差。热对流热量传递的特点:只能发生在流体(气体和液体)之中,且必然同时伴有流体本身分子运动所产生的导热作用。2、对流换热的影响因素:流体流动的起因;流体有无相变;流体的流动状态(单相流动);流体的物性条件;换热表面的几何因素
热对流的影响因素:温差、导热系数和导热物体的厚度和截面积。3、对流换热的换热形式:形成对流的原因有两种:流体各部分因温度引起的密度差所形成的运动;由风机、泵等所驱动的流体运动。相应的换热过程分别是自然对流换热和受迫对流换热。热对流的换热形式:自然对流、强迫对流和湍流,其中以湍流的热传递速率最高。参考资料来源:百度百科-对流换热
参考资料来源:百度百科-热对流

对流传热与对流换热的区别是什么?

对流传热应该说成热对流,是冷热流体之间的热量传递;对流换热则是流体与固体壁面之间的传热;可以看看《传热学》第四版 杨世铭、陶文铨

分子传质与分子传热有何异同

相同点:在介质中,由于分子的无规则热运动,有浓度差就会发生分子传质,有温zhidao度差就会发生导热;在运动的流体与主体之间,有浓度差就会发生对流传质,有温度差就会发生对流传热。不同点:在静止流体中的导热,只存在热专的传导方向(由高到低),不存在热流动速度问题;而在分子传质过程中,不仅存在传质方向问题,而且存在因扩属散系数不同导致的各组分分子的扩散速度和宏观速度的不同的问题,并产生主体流动等现象。

试论述对流传质和对流传热的异同

单位时间通过垂直于传质方向上单位面积的质量或物质的量
分子扩散与对zhidao流扩散.在静止的 流体内或垂直于浓度梯度方向作层流运动的流体及固体中的扩散,本质上由微观分子的不规则 运动引起,称为分子扩散,机理类似于热传导;流容体作宏观对流运动时由于存在浓度差引起 的质量传递称为对流扩散,机理类似于热对流.

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