对流换热理论详解!
热对流:流体中温度不同的各部分之间,因为发生相对的微观运动而把热量由一处传递到另一处的现象
(3)因为流体的粘性和受壁面摩擦阻力的影响,紧贴壁面处会构成速度梯度很大的鸿沟层:热鸿沟层
影响要素:活动原因、活动状况、流体有无相变、换热外表的几许要素、流体的热物理性质等
当粘性流体在壁面上活动时,因为粘性的效果,流体的流速在接近壁面处随离壁面的间隔的缩短而逐步下降;在贴壁处被滞止,处于无滑移状况(即:y=0, u=0)
假定:a) 流体为不行紧缩的牛顿型流体(即:恪守牛顿粘性规律的流体;而油漆、泥浆等不恪守该规律,称非牛顿型流体)
当粘性流体流过物体外表时,会构成速度梯度很大的活动鸿沟层;当壁面与流体间有温差时,也会发生温度梯度很大的温度鸿沟层(或称热鸿沟层)
因为粘性效果,流体流速在接近壁面处随离壁面的间隔的缩短而逐步下降;在贴壁处被滞止,处于无滑移状况。
湍流鸿沟层:粘性底层(层流底层):紧靠壁面处,粘滞力会占非常大的优势,使粘附于壁的一极薄层仍然会坚持层流特征,具有最大的速度梯度。
(3)鸿沟层流态分层流与紊流;紊流鸿沟层紧靠壁面处仍有层流特征,粘性底层(层流底层)
4、关于Pr=1的流体,无量纲速度场和温度场的散布曲线完全一致;并且δ=δt ,关于Pr≠1的流体:
5、Nu=f(Re,Pr)阐明对流换热微分方程具有原则相关式方式的解。原则相关式用少量几个原则来归纳很多的影响要素,使变量大幅度削减。这关于对流换热问题进行理论剖析、试验研讨和数据处理具有极端严重指导意义。
•类比原理(动量传递与热量传递之间的类比):使用活动阻力的试验(或理论)数据处理对流换热问题的办法的根本原理。
•雷诺、普朗特、卡门、马蒂内中等提出并推进开展适用于层流、湍流、别离流(铙流脱体)等
经过柯尔朋类比,可经过流体力学的关于Cf的根本计算公式推导出Nu的表达式,避免了再次树立试验台进行传热学试验的进程。
在柯尔朋类比的协助下,咱们可直接经过紊流状况下的Cf的计算公式得到紊流状况下的传热公式
若两个对流换热现象类似,它们的温度场、速度场、粘度场、热导率场、壁面几许要素等都应别离类似,即:在对应瞬间、对应点上各物理量别离成份额
注:各影响要素互相不是孤立的,它们之间有着由对流换热微分方程组所规则的联系,故:各类似倍数之间也必定有特定的限制联系,它们的值不是随意的.
同类现象:用相同方式和内容的微分方程式(操控方程+单值性条件方程)所描绘的现象
2)因为描绘现象的微分方程式的限制,物理量场的类似倍数间有特定的限制联系
它们关于两个现象是否对应持平是判别这两个现象是否类似的必要条件—— 类似特征数(类似原则)
试验中只需丈量各类似特征数所包括的物理量避免了丈量的盲目性,处理了试验中丈量哪些物理量的问题.
(1)试验时,应丈量各特征数中包括的悉数物理量;物性参数值由试验体系中的定性温度及压力确认