对流传热理论基础.ppt

传热学 Heat transfer
对流换热 Convection heat transfer
第五章对流换热的理论基础





51对流换热概述

■定义:对流换热是发生在流体和与之接触的固体壁面之
间的热量传递过程。
对流换热与热对流不同,既有热对流,也有导热;不是基本
传热方式。
对流换热实例:1)暖气管道;2)电子器件冷却
■对流换热的特点
(1)导热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
y too
q
■对流换热特征
以简单的对流换热过程为例,对对流换热过程的特征进行
粗略的分析
图表示一个简单的对流换
热过程。流体以来流速度
n和来流温度t流过一个温
体沿壁面流动的方向为坐
标、垂直壁面方向为y坐标。
Casel: when the fluid molecules make contact with
solid surface, what do you expect to happen?
Direction of fluid flow
1. they will rebound off the solid surface
2. they will be absorbed into the solid surface
3. they will adhere to the solid surface
0000●
结论:由于固体壁面对流体分子的吸附作用,使得壁面上
的流体是处于不流动或不滑移的状态
在流体的黏性力作用下会使流体的速度在垂直于壁面的方
向上发生改变。流体速度从壁面上的零速度值逐步变化到来
流的速度值。
同时,通过固体壁面的
热流也会在流体分子的作
用下向流体扩散(热传导)
并不断地被流体的流动而
velocity
Temperature
distribution
distribution
带到下游(热对流),因
而也导致紧靠壁面处的流
体温度逐步从壁面温度变
u(y) Heated
化到来流温度。
surface
■对流换热的基本计算式
牛顿冷却公式
①=h(t-t)
=d/A=h(t-t)