单相流体对流换热及准则关联式部分 一、基本概念 主要包括管内强制对流换热基本特点；外部流动强制对流换热基本特点；自然对流换热基本特点；对流换热影响因素及其强化措施。 1、对皆内强制对流换热，为何采用短管和弯管可以强化流体的换热? 答：采用短管，主要是利用流体在管内换热处于入口段温度边界层较薄，因而换热强的特点，即所谓的“入口效应”，从而强化换热。而对于弯管，流体流经弯管时，由于离心力作用，在横截面上产生二次环流，增加了扰动，从而强化了换热。 2、其他条件相同时，同一根管子横向冲刷与纵向冲刷相比，哪个的表面传热系数大，为什么？ 答：横向冲刷时表面传热系数大。因为纵向冲刷时相当于外掠平板的流动，热边界层较厚，而横向冲刷时热边界层薄且存在由于边界层分离而产生的旋涡，增加了流体的扰动，因而换热强。 3、在进行外掠圆柱体的层流强制对流换热实验研究时，为了测量平均表面传热系数，需要布置测量外壁温度的热电偶。试问热电偶应布置在圆柱体周向方向何处? 答：横掠圆管局部表面传热系数如图。 在 0-1800内表面传热系数的平均值hm与该曲线有两个交点，其所对应的周向角分别为φ1， φ2。布置热电偶时，应布置在φ1， φ2所对应的圆周上。由于对称性，在圆柱的下半周还有两个点以布置。 4、在地球表面某实验室内设计的自然对流换热实验，到太空中是否仍然有效，为什么？ 答：该实验到太空中无法得到地面上的实验结果。因为自然对流是由流体内部的温度差从而引起密度差并在重力的作用下引起的。在太空中实验装置格处于失重状态，因而无法形成自然对流，所以无法得到顶期的实验结果。 5、管束的顺排和叉排是如何影响换热的? 答：这是个相当复杂的问题,可简答如下：叉排时,流体在管间交替收缩和扩张的弯曲通道中流动,而顺排时则流道相对比较平直,并且当流速和纵向管间距s2较小时,易在管的尾部形成滞流区.因此,一般地说 ,叉排时流体扰动较好,换热比顺排强.或：顺排时，第一排管子正面受到来流的冲击，故φ =0处换热最为激烈，从第二排起所受到的冲击变弱，管列间的流体受到管壁的干扰较小，流动较为稳定。叉排时每排管子受到的冲击相差不大，但由于流体的流动方向不断改变，混合情况比顺流好，一般情况下，差排的平均换热系数比顺排时为大。 6、空气沿竖板加热自由流动时,其边界层内的速度分布与空气沿竖板受迫流动时有什么不同,为什么? 答： 在自由流动时,流体被壁面加热,形成自由流动边界...
