流体流过平板时的对流换热ppt课件.ppt

第11章 对流换热,11.1 对流换热的基本概念,11.2 流体流过平板时的对流换热,11.3 管内流动时的对流换热,11.4 流体外绕物体时的对流换热,11.5 自然对流换热,11.6 自然对流和强制对流的混合对流换热（见教参）,11.1 对流换热的基本概念,1对流换热系数,W,W/m2,牛顿冷却公式,流体温度，；,A传热面积，m2；,h对流换热系数,表面温度，；,h对流换热系数,（1）单位：,（2）物理意义：,（3）影响因素：,11.1 对流换热的基本概念,精确解法,近似积分法,相似理论-模型实验法,类比法,对流换热系数,11.1 对流换热的基本概念,2热边界层及对流换热机理,热边界层的定义：流体流过表面并与之发生对流换热时，靠近表面形成的具有温度梯度的流体薄层。,11.1 对流换热的基本概念,11.1 对流换热的基本概念,紊流层,对流,过渡层,对流、导热,层流底层,导热,对流换热简化模型,流体与表面进行对流换热时，只存在温度均一、温度梯度为零的紊流核心区和集中全部热阻、温度线性分布的层流底层区。紊流核心区与层流底层区假想温度分布线的交点至表面的停滞流体层，称为有效热边界层，其厚度以 表示。,11.1 对流换热的基本概念,3对流换热系数计算式,边界换热微分方程,对流换热系数计算式,11.1 对流换热的基本概念,11.2 流体流过平板时的对流换热,1层流边界层对流换热微分方程组,N-S方程,F-K方程,连续性方程,边界换热微分方程,普朗特数,将温度场与速度场联系起来,温度场与速度场完全一致,11.2 流体流过平板时的对流换热,2对流换热系数的近似积分解法,一,二,三,四,求解能量积分方程,11.2 流体流过平板时的对流换热,局部值,努塞尔数,斯坦顿数,11.2 流体流过平板时的对流换热,平均值,11.2 流体流过平板时的对流换热,适用条件,1）Pr1,气 体：Pr=0.61.0 近似适用,液体金属：Pr=0.0010.2 不适用,一般液体：Pr=150 适用,2）Re5105,3）定性温度,例11-1 例11-2 P181,11.2 流体流过平板时的对流换热,3紊流边界层下的对流换热,类比法：,适用条件：,ReL=5105107,层流边界层段可忽略,一般层流边界层段不可忽略：,例11-3 P181,11.2 流体流过平板时的对流换热,一、本课的基本要求1掌握对流换热系数的单位、物理意义、影响因素。2了解对流换热系数的确定方法。3掌握热边界层概念及对流换热机理。4会计算流体流过平板时的对流换热量。,小结,二、本课的重点、难点重点：对流换热系数的单位、物理意义、影响因素，热边界层概念及对流换热机理。难点：对流换热简化模型的理解。,三、作业习题P195 11-8 11-9,