传输原理对流换热课件目录CONTENTS•对流换热基础•传输原理在热对流中的应用•传输原理在热对流中的数学描述•对流换热的数值模拟方法•对流换热实验研究方法•对流换热在工程中的应用实例01对流换热基础CHAPTER对流换热是指流体与固体壁面之间由于温差而引起的热量传递过程。总结词对流换热是流体流动过程中，流体的热量通过壁面的导热和对流作用传递给壁面的过程。这种热量传递方式在自然界和工程领域中广泛存在，如空气与物体的对流换热、液体与管道的对流换热等。详细描述对流换热定义根据流动状态和流体物性，对流换热可以分为层流换热、湍流换热、凝结换热、沸腾换热等。总结词层流换热是指流体在层流状态下进行的热量传递过程，湍流换热是指流体在湍流状态下进行的热量传递过程；凝结换热是指水蒸气在冷壁上凝结时释放的潜热传递给壁面的过程；沸腾换热是指液体在沸腾状态下，通过汽化作用将热量传递给壁面的过程。详细描述对流换热分类总结词对流换热的物理机制主要包括流体流动、导热和对流作用。详细描述流体流动是热量传递的主要动力，通过流体流动将热量从一处带到另一处；导热作用是热量在流体内部传递的过程，流体中的温度梯度是导热作用的原因；对流作用是流体与壁面之间的热量传递过程，流体与壁面之间的温差是产生对流换热的原因。对流换热物理机制02传输原理在热对流中的应用CHAPTER总结词描述了物体通过自然对流方式散热的规律。详细描述牛顿冷却定律指出，物体表面与周围流体间的温差越大，物体单位时间内通过热对流散失的热量越多。该定律可用公式Q=hAΔt表示，其中Q为单位时间内热对流的热量，h为对流换热系数，A为物体表面积，Δt为物体与流体的温度差。牛顿冷却定律总结词由流体密度差引起的热对流现象。详细描述自然对流是由于流体内部密度不均匀而产生的热对流现象。在自然对流中，热流体上升、冷流体下沉，形成循环流动。自然对流在自然界中广泛存在，如气候变化、地热等。自然对流VS通过外部力作用强制改变流体流动状态的热对流现象。详细描述强制对流是通过机械或其他外部力作用，使流体产生强制流动的热对流现象。在强制对流中，流体的流动状态受到外部力的控制，因此换热效率更高。常见的强制对流应用包括散热器、空调系统等。总结词强制对流03传输原理在热对流中的数学描述CHAPTER传热微分方程是描述热对流现象的基本方程，它基于能量守恒原理，将温度随时间和空间的变化关系表达为一个偏微分方程。该方程综合考虑了热传导、对流和辐射等传热方式，能够准确描述复杂热对流现象。在求解传热微分方程时，需要给出初始条件和边界条件，以确定温度场的具体分布。传热微分方程对流项是传热微分方程中的一个重要组成部分，它反映了流体中热量随流动传递的规律。对流项的数学表达形式取决于流体的流动状态，如层流或湍流。在层流状态下，对流项的数学描述相对简单，而在湍流状态下，需要对流体中的涡旋运动进行详细分析。对流项的数学描述扩散项的大小取决于流体的物理性质，如导热系数和比热容。在处理复杂传热问题时，需要考虑扩散项对温度场分布的影响，以获得准确的数值解。扩散项反映了热量在流体中传递的规律，其数学表达形式基于傅里叶定律。扩散项的数学描述04对流换热的数值模拟方法CHAPTER一种离散化数值方法，通过有限差分近似将偏微分方程转化为离散的差分方程，适用于求解偏微分方程。有限差分法基于泰勒级数展开，将微分问题转化为差分问题，通过迭代求解离散点上的值，最终得到近似解。该方法简单直观，适用于规则区域。有限差分法详细描述总结词有限元法总结词一种将连续域离散化为有限个小的子域（或单元），再将每个子域（或单元）的解用近似函数表示，最后将所有子域（或单元）的解组合起来形成原问题的近似解的方法。详细描述有限元法通过将连续问题离散化，将复杂的偏微分方程转化为线性方程组，适用于求解复杂的几何形状和边界条件问题。该方法精度高，适应性强。有限体积法一种将计算区域划分为一系列控制体积，并使每个控制体积内流动状态都满足流动方程的方法。总结词有限体积法通过将控制体积界面上的物理量及其导数通过内点...
