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梁秀俊传热学HeatTransfer华北电力大学第六章单相流体对流传热特征数关联式6-1管内强迫对流传热管内强制对流换热流动和换热的特征管槽内湍流换热实验关联式管槽内层流换热关联式梁秀俊传热学HeatTransfer华北电力大学一、管内强制对流换热流动和换热的特征1.管内的流动状态2200Re层流1022004Re过渡区104Re湍流udRe采用雷诺数判断梁秀俊传热学HeatTransfer华北电力大学流动入口段流动充分发展段换热入口段换热充分发展段流动入口段长度l的确定层流：湍流：05.0/PrRedl60/dl0xt0xu常量h2.2.流动和换热的入口段及充分发展段流动和换热的入口段及充分发展段梁秀俊传热学HeatTransfer华北电力大学3.3.局部表面传热系数局部表面传热系数hhxx的变化的变化梁秀俊传热学HeatTransfer华北电力大学二、管槽内湍流换热实验关联式二、管槽内湍流换热实验关联式1.迪图斯-贝尔特（Dittus-Boelter）关联式：)(3.0)(4.0;023.0fwfwf8.0ffttttnPrReNun适用的参数范围：60;1607.0;10f4fdlPrRe式中取流体平均温度作为定性温度；取管子内径d为特征尺度；取截面的平均流速作特征速度。气体：℃50t水：℃30t油：℃10t梁秀俊传热学HeatTransfer华北电力大学2.2.迪图斯迪图斯--贝尔特关联式应用范围的扩展贝尔特关联式应用范围的扩展（1）温差超过推荐的幅度值对于液体：主要是粘性随温度而变化。对于气体：除了粘性，还有密度和导热系数等。当温差超过推荐的幅度值后，流体热物性将发生变化，从而对换热产生影响。修正方法：nnnPrPrcTTccwftwftwft，或，或梁秀俊传热学HeatTransfer华北电力大学（（22）非圆形截面通道）非圆形截面通道对于方形、椭圆形、环形等形状的截面情况，可以用当量直径作为特征尺度从而应用以上的准则方程。PAdce4式中：Ac对为槽道的流动截面积，P为润湿周长。梁秀俊传热学HeatTransfer华北电力大学（（33）对于短管（考虑入口效应））对于短管（考虑入口效应）对于较短的管子及常见的尖角入口，推荐以下的修正系数：7.01ldClnltPrReccNuf8.0ff023.0考虑温度和短管修正后的迪图斯-贝尔特关联式:梁秀俊传热学HeatTransfer华北电力大学（（44）对于弯管的修）对于弯管的修正正由于管道弯曲改变了流体的流动方向，离心力的作用会在流体内产生如图所示的二次环流，结果增加了扰动，使对流换热得到强化。对于气体：对于液体：RdcR77.1133.101RdcR梁秀俊传热学HeatTransfer华北电力大学三、管槽内层流换热关联式三、管槽内层流换热关联式适用的参数范围：1.齐德—泰勒（Sieder-Tate）关联式14.0wf3/1fff)(86.1ldPrReNu75.90044.0;1670048.0wffPr2200fRe2)Pr(14.0wf3/1ffldRe管子处于均匀壁温梁秀俊传热学HeatTransfer华北电力大学2.2.层流充分发展换热的层流充分发展换热的NuNu数数)(66.3wfconsttNu)(36.4fconstqNuw对于圆管：梁秀俊传热学HeatTransfer华北电力大学例题：在一冷凝器中，冷却水以1m/s的流速流过内径为10mm、长度为3m的铜管，冷却水的进、出口温度分别为15℃和65℃，试计算管内的表面传热系数。C40651521ft从附录中水的物性表中可查得W/(m·K)，6350f.6f106590.m2/s，314f.Pr为紊流计算4426ff101052.1/sm100.6590.01m1m/sReud解：由于管子细长，l/d较大，可以忽略进口段的影响。冷却水的平均温度为梁秀俊传热学HeatTransfer华北电力大学58044.910.01mK)0.635W/(mffNudhW/(m2·K)以上计算没考虑流体物性场不均匀的影响。如果考虑物性场不均匀的影响，必须求出壁面温度，以确定是否需要考虑修正项。可以首先根据冷却水的温升确定换热量，再用上面计算的表面传热系数h和牛顿冷却公式求解壁温。140wf.4.0f8.0ffPrRe023.0Nu4.9131.41052.1023.04.08.04ttcqm梁秀俊传热学HeatTransfer华北电力大学按照概述中的分类外部流动的强制对流...