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文檔簡介

1、第三節對流傳熱一.對流傳熱過程分析1 靜止流體由于沒有流動，則熱量傳遞只有 熱傳導，溫度分布為直線型。2.流體流動層流時溫度分布變成曲線，產生對流 傳熱，傳熱速率加大，但曲線 彎曲程度不大，速率不太大。湍流時由于流體質點強烈混合，遠離 壁面流體溫度趨于均勻，曲線 彎曲程度較大，傳熱速率大大 提咼。傳熱邊界層和滯流內層 仿照流動邊界層，在對流傳 熱中，靠近壁面附近存在一層 有溫度差（溫度梯度）的流體層， 傳熱邊界層。 同時緊靠壁面也存在一層處 于層流的流體層， 一湍流中的層流內層 該層內溫度梯度最大。傳熱邊界層層流內層故對流傳熱全部的熱阻都集中在傳熱邊界層。 對流傳熱的主要熱阻集中在層流內層。

2、故強化對流傳熱，必須減薄層流內層的厚度。 二壁面和流體間對流傳熱速率方程式一牛頓冷卻定率。仿照導熱速率二溫度羌熱阻AtTASaS故 Q=aS(T-Tw)-傳熱速率W冷s-傳熱面積m21 L T -流體溫度C則對流傳熱 Q = m用+代替7T尹 Tw壁面溫度C丁對流傳熱系數此公式稱為對流傳熱速率方程討論：對于實際的換熱器，由于都是管道，因此存在兩個傳熱面，即內側和外側。 則相應可寫成兩個傳熱 速率方程：Q=aiSi(T-Tw)內側Q=a0S0(Tw-t)外側由于流體溫度沿傳熱面方向在不斷變化，因此傳熱系數和 壁溫也在不斷變化。上式中的T, Tw, a;.,a0均取平均值流傳熱系數a單位： a =

3、二-(T-TJS m2K意義：表溫差為一度時，單位面積的傳熱量，是反應對 流傳熱快慢的一個參數，它是一個包含了許多影 響因素、計算非常復雜的參數。給出一些經驗值如下:傳熱方式空氣自然對流氣體強制對流水自然對流a(W /m2 K)525201002001000傳熱方式水強制對流水蒸氣冷凝水沸騰a(W/m2 K)100015000500015000250025000例：在套管換熱器中，水以l2m/s速度流過內徑25mm長5m 的內管，若管內壁溫度為50C,水的進口溫度為20 C, 管壁對水的平均對流傳熱系數為4850 W/m2 K,求水 的出口溫度？已知：dj - 25 mm , L - 5m. u = .2m / 5, tw = 50 C= 20C,ai = 4850 W /m2 K 求：= ?解：由 0=%S,(Sg) 衡算方程Cp = 4&1 kJ I kg K， p = 1000 kg / m3Wc = |di2.u.p = 0.785 X 0.025 2 X 1.2x1000=0.589(kg/s20 +巧T則 Q = WcCpc( t2-tj ) = tw -tm )0.58

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