第七講:一、本課的基本要求：4.注意定性尺寸、定性溫度的問(wèn)題。1.流體橫向流過(guò)單根圓管、管束時(shí)的對(duì)流換熱量的計(jì)算公式。2.自然對(duì)流換熱的特點(diǎn)、計(jì)算換熱量的式子。3.判定自然對(duì)流換熱中層流附面層與紊流附面層的依據(jù)。第二章熱

量

傳

輸自然對(duì)流換熱二、本課的重點(diǎn)、難點(diǎn)：

1.

本課的重點(diǎn)是自然對(duì)流換熱的特點(diǎn)、計(jì)算。

2.

本課的難點(diǎn)是對(duì)流體橫向流過(guò)單根圓管、管束時(shí)附面層變化的理解。第二章熱

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輸2.3.4流體通過(guò)其他物體時(shí)的對(duì)流換熱1.流體橫向流過(guò)圓管時(shí)的對(duì)流換熱（1）流體橫向流過(guò)單根圓管時(shí)的對(duì)流換熱

特點(diǎn)：附面層隨著流體橫掠圓管的位置而發(fā)生相應(yīng)的變化。附面層厚度由小

大

突然變小

再逐漸增大

又突然變小如此循環(huán)。

Nu數(shù)由大

小

突然變大

再逐漸減小

又突然變大如此循環(huán)其經(jīng)驗(yàn)公式為：Nu=CRenPr1/3式中C、n見(jiàn)書(shū)149頁(yè)表2-3-3第二章熱

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輸（2）流體橫向流過(guò)管束時(shí)的對(duì)流換熱

管間距、排列方式也會(huì)影響流體橫向流過(guò)管束時(shí)的對(duì)流換熱。管束：指多根單管按一定的方式排列的組合。管束的類(lèi)型：順排叉排2.流體流過(guò)球體時(shí)的對(duì)流換熱第二章熱

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輸2.3.5自然對(duì)流換熱1.自然對(duì)流換熱的特點(diǎn)（1）自然對(duì)流：靜止流體與固體表面接觸，如果其間有溫度差，則靠近固體表面的流體將因受熱（冷卻）與主體靜止流體之間產(chǎn)生溫度差，從而造成密度差，在浮力作用下產(chǎn)生流體上下的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這種流動(dòng)稱(chēng)為自然流動(dòng)或自然對(duì)流。第二章熱

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輸（2）自然對(duì)流換熱：在自然對(duì)流下的熱量傳輸過(guò)程即為自然對(duì)流換熱。

（3）在自然對(duì)流換熱中，速度場(chǎng)與溫度場(chǎng)是相互影響相互制約的；而代表浮力與粘性力之比且包括有溫度差

t的Gr準(zhǔn)數(shù)起決定性作用。（4）自然對(duì)流換熱附面層的特點(diǎn)：靠近表面處流速=0，附面層以外靜止流體的流速也=0，因而在附面層內(nèi)存在一流速的極大值。速度場(chǎng)及溫度場(chǎng)如下所示。

第二章熱

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輸?shù)诙聼?/p>

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輸2．自然對(duì)流換熱的計(jì)算自然對(duì)流換熱的準(zhǔn)數(shù)方程式一般表達(dá)式為：Nu=C(GrPr)n式中的C、n與流動(dòng)性質(zhì)及表面朝向有關(guān)。適用條件：只適用于書(shū)上所列表、圖及表面溫度為常數(shù)的情況。其他情況可作修正后使用。界定自然對(duì)流換熱附面層為層流或紊流的Gr數(shù)是：109第二章熱

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輸2.3.6強(qiáng)制對(duì)流與自然對(duì)流共同存在時(shí)的對(duì)流換熱

強(qiáng)制對(duì)流換熱中常附加自然對(duì)流換熱，后者有時(shí)可以忽略，有時(shí)不得忽略，其判別標(biāo)準(zhǔn)是：=g

tL/

2

Gr/Re2

表示浮力與慣性力的相對(duì)大小。在管流中Gr/Re2

0.1時(shí)，自然對(duì)流可以忽略，Gr/Re2

時(shí)，則認(rèn)為是純自然對(duì)流換熱。

水平管層流、紊流混合對(duì)流換熱的計(jì)算公式見(jiàn)書(shū)156頁(yè)。第