传热学6第六章单相流体对流传热.doc

第六章单相流体对流传热第一节管内受迫对流传热一、一般分析图6-1管内局部表面传热系数及平均h的变化图6-2管断面平均流速及平均温度的计算图6-3管内传热热平衡图6-4管内传热时流体温度变化(a)常热流(b)常壁温图6-5黏度变化对速度场的影响1-等温流;2-冷却液体或加热气体;3-<2300层流2300<Re<过渡状态Re>旺盛紊流;v=0=0(1a)=(1b) ·Pr(3)(1)管内流体平均速度(6-1)(6-2)(4)又(5)(6)或(7)常热流边界条件(q=const):=(+)/2(6-3a)=(8)(6-3b)式中,进口端流体与管壁温差;出口端;常壁温边界条件(=const):= (9)(10)=(6-3c)=tw±(6-3d)、=C迪图斯-贝尔特(Dittus-Boelter)公式:加热流体(>)(6-4a)冷却流体(<)(6-4b)西得和塔特(Sieder-Tate)推荐的关联式(6-5)关于物性变化的修正格尼林斯基建议的关联式和实验数据对于气体,<<;<<;2300<<(6-6a)对于液体,<<500;<<20;2300<<(6-6b)对于非圆形管=(6-7)式中A——流道断面面积,;U——流体润湿的流道周边,m。对于螺旋形管图6-6弯曲管二次环流气体(6-8a)液体(6-8b)(6-9a)(6-9b)=(q=const)(6-10a)=(=const)(6-10b)-7流体在粗糙壁上的流动1-层流;2、3-紊流(11)=(12)=(13)(14)St=(15)St×= (6-11)(6-12)(16)第二节外掠圆管对流传热一、外掠单管图6-8外掠圆管流动边界层图6-9外掠圆管局部表面传热系数的变化图图6-10外掠单圆管平均Nu((6-1~40 40~~~(6-13)的C及n值表6-1二、外掠管束图6-11顺排与叉排管束(a)顺排(b)叉排(6-14)管束平均表面传热系数准则关联式表6-<<500准则关联式对空气或烟气的简化式Pr==,=,叉排==排数修正系数表表6-【例6-6】图6-12例6-6附图第三节自然对流传热一、无限空间自然对流传热图6-13自然对流传热边界层及局部表面传热系数的变化(a)顺排(b)叉排(1)=-g(2)–ρg-=(-ρ)g(3)(4)即-ρ(-t)=-ρ(5)(5-44)引用无因次温度(6-15)自然对流传热准则关联式(6-16)在常热流边界条件下采用(称修正Gr)代替Gr=(6)(6-17)式(6-16)或式(6-17)中的C、n值表6-4壁面形状、位置及边界条件流动情况示意图C、=const竖平壁竖直圆筒,平均Nu,式(6-16)【11】·Pr~~q=const竖平壁或竖直圆筒,局部,式(6-17),~531,1969。·Pr~2×~