对流换热分析传热学.ppt

第五章对流换热分析
§5-1对流换热概述
§5-2对流换热微分方程组
§5-3边界层换热微分方程组的解
r55-4边界层换热积分方程组及求解
55-5动量传递和热量传递的类比
§5-6相似理论基础
工定义: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。
2实例:1)暧气管道;2)电子器件冷却
:
(a)导热与热对流同时存在的复杂热传递过程
(b)必须有直接接触(流体与壁面)和宏观运动;
也必须有温差
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。
y
qw
4对流换热的基本计算式
牛顿冷却式
g=hA(t-t)w
q=中/A
=hGn-1)[w/m2]
4)换热表面几何因素( he geometric factors)
(5)流体的热物理性质:
热导率AW/m°C密度Pkg/m3
比热容cJ/(kgC)动力粘度nNs/m
运动粘度v=m/[m2/体胀系数aUK]
1(p
P PLaT
个→h个(流体内部和流体与壁面间导热热阻小)
p、c↑→h个(单位体积流体能携带更多能量)
个→h(有碍流体流动、不利于热对流)
a个→>h↑(自然对流换热增强)
综上所述,表面传热系数是众多因素的函数:
h=f (v, tw, tf, A,Cp, p, a, n, L, S2)
二则换热过的分类
对流换热:导热+热对流:壁面+流动
对流换热的分类
1、流动起因
自然对流:流体因各部分温度不同而引起的密度差异所产
生的流动( Free convection)
强制对流:由外力(如:泵、风机、水压头)作用所产生
的流动( Forced convection)