文档介绍：传热学 Heat Transfer
5-7 内部流动强制对流换热实验关联式
管内强制对流换热流动和换热的特征
管槽内湍流换热实验关联式
管槽内层流换热关联式
本节小结
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传热学 Heat Transfer
一、管内强制对流换热流动和换热的特征
1. 管内的流动状态
采用雷诺数判断
Re ≤ 2300 层流
ud
Re = 2300 < Re <104 过渡区
ν
Re ≥104 湍流
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. 流动和换热的入口段及充分发展段流动和换热的入口段及充分发展段
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∂u
= 0
∂x
流动入口段流动充分发展段
∂t
≠ 0 常量
∂x h =
换热入口段换热充分发展段
流动入口段长度 l 的层流:l / d ≈ Re Pr
确定湍流:l / d ≤ 60
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传热学 Heat Transfer
. 局部表面传热系数局部表面传热系数 hhx 的变化的变化
请同学解释这么画的依据
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传热学 Heat Transfer
. 常见的两种换热条件常见的两种换热条件
管子表面的换热条件有均匀热流和均匀壁温两
种典型的情况。(1) 均匀热流
t q
tf tf + dtf
tw
dx
tf x
0 较高要求:给出在换热充
分发展阶段
壁面和流体温度随管长 tf = f (x)
的变化的具体表达式。
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(2)(2) 均匀壁温均匀壁温
tw tw
t ' "
tf tf
"
tf
tf l
t '
f x 较高要求:该问题也可采用
0 非稳态导热的集总参数法计
l
算公式计算流体的出口温度,
壁面和流体温度随管请同学思考为什么?并给出
长的变化
计算公式。
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二、管槽内湍流换热实验关联式二、管槽内湍流换热实验关联式
1. 迪图斯-贝尔特(Dittus-Boelter)关联式:
n (tw > tf )
Nuf = Prf ; n =
(tw < tf )
适用的参数范围:
l
Re ≥ 104 ; ≤ Pr ≤ 160 ; ≥ 60
f f d
气体:∆t < 50 ℃
油:∆t <10 ℃
水:∆t < 30 ℃
式中取流体平均温度作为定性温度;取管子内径d为
特征尺度;取截面的平均流速作特征速度。
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. 迪图斯迪图斯--贝尔特关联式应用范围的扩展贝尔特关联式应用范围的扩展
(1)温差超过推荐的幅度值
当温差超过推荐的幅度值后,流体热物性将
发生变化,从而对换热产生影响。
对于液体:主要是粘性随温度而变化。
对于气体:除了粘性,还有密度和导热系数等。
修正方法:
n n n
η T Pr
f ,或 f ,或 f
ct = ct = ct =
ηw Tw Prw
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((22)非圆形截面通道)非圆形截面通道
对于方形、椭圆形、环形等形状的截面情况,
可以用当量直径作为特征尺度从而应用以上的准则
方程。
4A
d = c
e P
式中:Ac 对为槽道的流动截面积,P为润湿周长。
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