知识点 4-3 对流传热概述 【学习指导】 1.学习目的 通过本知识点的学习,掌握对流传热的机理,理解对流传热系数的意义和影响因素,并建立保温层临界直径的概念。 2.本知识点的重点 对流传热机理。 3.本知识点的难点 边界层概念的理解。 4.应完成的习题 本知识点无习题。 对流传热在工程技术中非常重要。许多工业部门中经常遇到两流体之间或流体与壁面之间的热交换问题,这类问题需用对流传热的理论予以解决。在对流传热过程中,除热的流动外,还涉及到流体的运动,温度场与速度场将会发生相互作用。 对流传热是指运动流体与固体壁面之间的热量传递过程,故对流传热与流体的流动状况密切相关。根据流体在传热过程中的状态对流传热可分为两类: (1)流体无相变的对流传热:包括强制对流(强制层流和强制湍流)、自然对流。 (2)流体有相变的对流传热:包括蒸汽冷凝和液体沸腾等形式的传热过程。 对于上述几类,其对流传热过程机理不尽相同,影响对流传热速率的因素也有区别。为了方便,先介绍对流传热的基本概念。 一 、 对 流 传 热 速 率 方 程 和 对 流 传 热 系 数 ( 一 ) 对 流 传 热 速 率 方 程 对 流 传 热 是 一 个 复 杂 的 传 热 过 程 , 影 响 对 流 传 热 速 率 的 因 素 很 多 , 而 且 对 不 同 的 对 流 传 热情 况 又 有 差 别 , 因 此 目 前 的 工 程 计 算 仍 按 半 经 验 法 处 理 。 根 据 传 递 过 程 普 遍 关 系 , 壁 面 与 流 体 间 ( 或 反 之 ) 的 对 流 传 热 速 率 也 应 该 等 于 推 动 力 和 阻力 之 比 , 即 对 流 传 热 速 率 = 对 流 传 热 推 动 力 ÷ 对 流 传 热 阻 力 = 系 数 × 推 动 力 上 式 中 的 推 动 力 是 壁 面 和 流 体 间 的 温 度 差 。 影 响 阻 力 的 因 素 很 多 , 但 比 较 明 确 的 是 阻 力 必与 壁 面 的 表 面 积 成 反 比 。 还 应 指 出 , 在 换 热 器 中 , 沿 流 体 流 动 方 向 上 , 流 体 和 壁 面 的 温 度 一 般 是变 化 的 , 在 换 热 器 不 同 位 置 上 的 对 流 传 热 速 率 也 随 之 而 异 , 所 以 对 流 传 热 速 率 方 程 应 该 ...