对流换热概述.doc

大同电力高级技工学校教案
授课顺序
课程(或模块)名称：热工基础

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授课班级授课日期
课题：第一节对流换热概述

教学内容：对流换热的概念、影响对流换热的因素

教学要求：知道对流换热的概念、牛顿公式及影响对流换热因素。

重点：难点：影响对流换热的因素分析

教学方法：讲授
使用教具：无
时间分配：提问或复习：(分)讲课：(分)
总结与复习：(分)作业与练习：(分)
课后记载：

续页
大同电力技工技工学校教案纸

教学内容及板书过程设计及提示
导入新课：
1、影响导热的因素
2、增强和削弱导热的措施

第九章对流换热
第一节对流换热概述
一、对流换热
基本概念
对流——流体内部各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递。
对流换热——流动的流体与所接触的固体壁面之间发生的热量交换。
对流换热=导热+对流
导热：流体与固体壁面、流体与流体
对流：流体本身的热流动。
二、速度边界层和热边界层
1、流动状态
分：层流、紊流。
层流：传热主在依靠层与层之间的导热；
紊流：传热主要依靠对流换热。
边界层（附面层）
由于流体具有粘性而引起。

层流底层层流底层的厚度δ的大小对换热影响很大。

δ↑→RC↑→αc↓
3、温度边界层
三、牛顿冷却公式
对流换热热量φ

热流密度q

αc——对流换热系数，是衡量对流换热过程强烈的重要指标。
Rc——热阻。Rc=1/Aαc
对流换热系数及影响因素
一切复杂的因素都集中在αc上。
四、影响流体对流对流换热的原因：
1、流动的原因
强制流动对流换热>自然流动换热。
2、流动状态
αc紊>αc层
紊流：主要是对流
层流：主要是导热

3、流体的物性
流体种类、粘滞性（δ）、导热系数、比热容
物性参数：ρ、cp、μ、λ
μ↓ρ↑cp↑λ↑→RC↓→αc↑
4、壁面的几何因素
壁面的大小、形状、表面状况、流体与壁面的相对位置
例：①流体在直管内流动和管外绕流
αc内>αc外

3、流体的物性
流体种类、粘滞性（δ）、导热系数、比热容
物性参数：ρ、cp、μ、λ
μ↓ρ↑cp↑λ↑→RC↓→αc↑
4、壁面的几何因素
壁面的大小、形状、表面状况、流体与壁面的相对位置
例：①流体在直管内流动和管外绕流
αc内>αc外

②热平板上加热

热面朝上热面朝下

5、流体有无相变
同种流体：
αc有相变>αc无相变

小结：
1、对流换热的概念
2、对流换热的计算公式
3、影响对流换热的因素分析

时间分配：
复习：10分钟；
讲解新课：65分钟；
互动：10分钟；
素质教育：5分钟。

层流、紊流的概念。

层流底层的厚度直接影响对流换热的强弱。

对流换热比导热复杂的多。

强制：外来动力，如泵、风机
自然对流：t↑→ρ↓→c↑→αc↑

注意结合生活实例启发学生分析。