第四章对流换热的理论基础TheoryofConvectiveHeatTransfer本讲要点掌握对流换热的机理对流、对流换热掌握对流换热的主要影响因素流动起因、流动状态、物性、几何形状掌握对流换热微分方程的一般表达式理解对流换热系数是过程量了解对流换热微分方程组的推导过程尤其是能量方程wTT4-1对流换热概述一、对流换热1、定义：流体与固体壁直接接触、且存在相对运动时所发生的热量传递过程对流换热与热对流不同不是基本传热方式对流&对流换热流体在作相对宏观运动的同时，分子的微观运动并没有停止，也就是说流体微团内部还以导热方式传递热量，这一作用习惯上称为扩散作用对流，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对流换热过程受到对流作用和扩散作用的双重控制对流换热时，流体和壁面间传递的热量是通过壁面的流体沿壁面法线方向导热而实现的(为什么?)2、对流换热过程热量传递的机理以流体外掠等温平板为例速度边界层由于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（即：y=0,u=0）又由于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，在其作用下会使流体的速度在垂直于壁面的方向上发生改变。在紧靠壁面的流体薄层内，由于分子导热，热量从壁面传递到流体中速度边界层当热量通过导热自壁面传入流体后，一部分以焓的形式被运动着的流体带向下游-----热对流；另一部分则以热量的形式通过导热传向离壁面稍远的流体层-----热扩散热对流热扩散被加热的流体向前运动，带走了一部分热量，从而使向垂直于壁面方向传递的热量逐渐减少；流体中的温度变化率也逐渐衰减思考沿壁面法线方向，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------热边界层wTfT热对流热扩散3、对流换热过程的特点：(1)导热与热对流同时存在的复杂热传递过程(2)必须有直接接触（流体与壁面）和宏观运动；也必须有温差(3)由于流体的粘性和受壁面摩擦阻力的影响，紧贴壁面处会形成速度/温度梯度很大的边界层4、对流换热的基本公式牛顿冷却公式（1701）)(TThAw)(TThAqw表面传热系数（对流换热系数）——当流体与壁面温度相差1度时、每单位壁面面积上、单位时间内所传递的热量C)(mW2如何确定h及增强换热的措施是对流换热的核心问题过程量!!)(TTAhw二...
