传热学-第六章-相似理论.ppt

第六章2.物理现象相似4.相似原理的基本内容5.导出特征数的方法：相似分析法和量纲分析法获得无量纲量及其关系：(2)量纲分析法：任意选定4个基本物理量（包含上述四种基本量纲）(1)模化试验应遵循的原则(2)定性温度、特征长度和特征速度2.常见无量纲(准则数)数的物理意义及表达式3.实验数据如何整理§6-3内部流动强制对流传热实验关联式2.入口段的热边界层薄，表面传热系数高。3.均匀壁温和均匀热流两种热边界条件4.定性温度（1）非均物性的修正
与等温流体不同，受热流体在截面上的温度并不均匀，导致速度分布发生畸变。流固表面温差较大的情形，可采用下列任何一式计算。管内强化传热螺旋管液态金属§6-4外部流动强制对流传热实验关联式边界层的成长和脱体决了外掠圆管换热的特征虽然局部表面传热系数变化比较复杂，但从平均表面传热系数看，渐变规律性很明显对于气体横掠非圆形截面的柱体或管道的对流传热也可采用上式横掠管束换热实验关联式§6-5自然对流传热及实验关联式层流与湍流：有限空间自然对流传热竖直和水平夹层一般关联式为：②对于水平空气夹层，推荐以下关联式：作业：

第四版：6-16，6-36，6-60三.自然对流与强制对流并存的混合对流
上图为流动分区图。其中数根据管内径
及计算。定性温度为混合对流的实验关联式这里不讨论。
推荐一个简单的估算方法：

式中：为混合对流时的数，
而、则为按给定条件分别用强制对流
及自然对流准则式计算的结果。

两种流动方向相同时取正号，相反时取负号。
n之值常取为3。思考题：

1.对流传热是如何分类的?影响对流传热的主要物理因素.
2.对流传热问题的数学描写中包括那些方程?
3.自然对流和强制对流在数学方程的描述上有何本质区别?
4.从流体的温度场分布可以求出对流传热系数(表面传热系
数),其物理机理和数学方法是什么?
5.速度边界层和温度边界层的物理意义和数学定义.
6.管外流和管内流的速度边界层有何区别?
7.为什么说层流对流传热系数基本取决与速度边界层的厚度?
8.从边界层积分方程的应用结果来说明.
9.为什么温度边界层厚度取决与速度边界层的厚度?
10.对十分长的管路,为什么在定性上可以判断管路内层流
对流传热系数是常数?11.如何使用边界层理论简化对流传热微分方程组?
12.如何将边界层对流传热微分方程组转化为无量纲形式?
13.为什么说对强制对流传热问题,总可以有:Nu=f(Re,Pr)
的数学方程形式?
14.什么是特性长度和定性温度?选取特性长度的原则是什么?
15.对管内流和管外流,Re准则数中的特性长度的取法是不一
样的.说明其物理原因.
16.当量水利直径的定义和计算方法.
17.湍流动量扩散率,湍流热扩散率,湍流普朗特数是如何定
义的?它们是物性么?
18.什么是雷诺比拟?它怎样推导出摩擦系数和对流传热系数
间的比拟关系式?
19.什么是相似原理?判断物理相似的条件?相似原理在工程
中有什么作用?20.比拟和相似之间有什么联系和区别?
21.使用相似分析法推导准则关系式的基本方法.
22.使用定理推导准则关系式的基本方法.
23.Nu,Re,Pr,Gr准则数的物理意义.
24.在有壁面换热条件时,管内流体速度分布的变化特点.
25.管内强制对流传热系数及换热量的计算方法.如何确定
特性长度和定性温度?
26.流体横琼单管和管束时对流传热的计算方法.
27.竖壁附近自然对流的温度分布,速度分布的特点?换热
系数的特点?
28.大空间自然对流传热的计算方法.如何确定横管和竖管
的特性长度?
29.如何区分自然对流是属于大空间自然对流还是受限空
间自然对流?30.如何计算物体表面自然对流和辐射换热同时需要考虑的
换热问题?
31.如何使用实验数据整理对流传热准则数实验方程式?
32.对自然对流传热,自模化的物理意义及工程应用意义.
33.混合对流的概念.