8 传热学1-对流换热2-动力工程.pptVIP免费

第四章对流换热的理论分析AnalysisofConvectiveHeatTransfer对流换热理论的核心问题牛顿冷却定律对流换热系数h的确定及对流换热的强化对流换热系数h),,,,,,,,,(ΩlcTTvfhpfw)(TThAΦw对流换热系数与流体温度场的关联☺在对流换热理论建立的过程中，需要构建h~T的关系式壁面和贴壁流体间的热量传递热量自壁面传入流体后的传递对流换热系数h~流体温度场对流换热过程热量传递的机理对流换热时，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对流换热过程热量传递的机理以流体外掠等温平板为例u当热量通过导热自壁面传入流体后，一部分是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uwTTy根据对流换热机理：xwxwyTq,,根据对流换热定义：)(,-TThqwxxw)C(mW2,xwwxyTTTh对流换热系数与流体温度场关系式2222yTxTyTxTucp)())()22222222yxypFyxuyuxuxpFyuxuuyx（（xu0yxwwxyTTTh,对流换热过程的数学描述(条件!)对流换热系数的获取难点/对策合理简化边界层方程相似解积分近似解解析方法类比方法实验方法数值方法现象特征动量/能量方程的类似性类比关系准则关联式相似理论无量纲方程相似特征数实验…..准则关联式4-3边界层型对流换热微分方程组由于数学求解上的困难，只有对极少数情况能获得描写Navier-Stokes方程的分析解分析解法的突破？物理过程的进一步研究，提出对流换热过程数学描述合理的简化边界层型对流换热过程的数学描写一、问题的提出二、边界层概念1904年，德国科学家普朗特创造性地提出流动边界层概念1、流动边界层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（即：y=0,u=0）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从y=0、u=0开始，u随着y方...