传热学传热学HeattransferHeattransfer张靖周能源与动力学院Chapter4TheoreticalFoundationofConvectiveHeatTransfer第四章对流换热的理论基础Lecture6FocusofThisLecture本讲要点�对流换热过程的热量传递�对流换热理论的核心问题�影响对流换热的主要因素�对流换热问题数学模型�Review4-1对流换热概述4-1对流换热概述�对流和对流换热�对流（convection），流体中温度不同的各部分之间，由于相对的宏观运动而把热量从一处迁移至另一处的过程一种基本的传热方式热对流必然同时伴随着热传导难以孤立作用对流换热：流体与固体壁间的换热�对流换热与热对流的概念不同不是基本传热方式★�对流换热：流体与固体壁间存在相对运动时的换热关键词：热对流；对流换热一、对流换热过程热量传递的机理q�加热表面的热量如何传递至贴壁流体层?�热量自贴壁流体层如何传递至内部流体层?�对流换热时，流体和壁面间传递的热量是通过贴壁流体沿壁面法线方向导热而实现的(为什么?)以流体外掠等温平板为例q�对流换热时，流体和壁面间传递的热量是通过贴壁流体沿壁面法线方向导热而实现的(为什么?)速度边界层�固体壁面对流体分子的吸附作用，使得壁面上的流体处于无滑移的状态�流体分子相互之间的扩散和相互之间的吸引造成流体之间的相互牵制---黏性力。特征？�当热量通过导热自壁面传入流体后，一部分被运动的流体带向下游-----热对流；另一部分则通过导热传向离壁面稍远的流体层-----热扩散热对流热扩散沿壁面法线方向，流体中的温度变化趋势如何？存在某个界面，从壁面传递到流体中的热量已经全部为流动着的流体带走，使该处垂直于壁面方向的流体中的温度变化率接近于零wTfT热对流热扩散------热边界层概念(thermalboundarylayer)conductionΦconvectionΦ∞∞Tu,q贴壁流体薄层q二、牛顿冷却公式q)(fwTThAq−=Φ=表面传热系数（对流换热系数）研讨问题1热流的方向性如何体现？)(fwTThAq−=Φ=牛顿冷却公式能否体现对流换热的内在机制？方向性体现？)(fwTThq−=)(wfTThq−=在物理概念上存在着较大的区别，这一差异体现在热量传递的方向性上！定义：热流方向自壁面向流体定义：热流方向自流体向壁面对于特定的坐标系定义，边界上热流方向和坐标方向一致！xTTThf∂∂−=−),0()],0([11τλτ]),([),(22fTLThxLT−=∂∂−ττλ11fTh22fTh)(fwTThAq−=Φ=形式简单，内涵复杂★未能揭示出对流换热的机理所有影响因素归结在对流换热系数中对流换热系数h过程量...
