第五章单相流体对流换热SinglePhaseFluidConvectiveHeatTransfer5-2流体外掠平板和圆管的强迫对流换热一、外掠平板有关层流的外掠平板对流换热关联式,可以由求解边界层方程的理论分析方法获得,其结果的精确程度,已被实验所证实:constForwTmmxmmxmxmxxuxhNuRe;PrRe332.0315.02)(fwmTTT定性温度:506.0mPr适用的参数范围:1、层流换热:5105Re:constForwqmmxmmxmxmxxuxhNuRe;PrRe453.0315.0:constForwTmmmmmmLuhLNuRe;PrRe664.0315.02)(fwmTTT定性温度:506.0mPr适用的参数范围:对于平均Nu,只有整个平板表面都是层流时适用lxdxhlh01:constForwqmmmmmmLuhLNuRe;PrRe906.0315.02、湍流换热:5105RemmxmmxmxmxxuxhNuRe;PrRe0296.0318.0若湍流边界层开始形成于平板前缘:mmmmmmLuhLNuRe;PrRe037.0318.0318.0Pr)23546(Re037.0mmmmhLNu)(10cxLcxxtxldxhdxhLh若平板前半部分为层流,后面为湍流:3、混合边界层:二、外掠单管1、流动特征dxduudxdp与外掠平板相比,流动特征有何差别?流体绕流曲面,存在压力梯度,对粘性流体的流动有很大影响。逆流时,依靠流体动能克服逆向压力,由于边界层内速度低,边界层脱体或分离处脱体发生在:层流85~80105.1Re5:无脱体处:紊流,脱体在10Re;140105.1Re5边界层从前驻点开始形成,此时速度为0,压力最大绕圆管前半部,加速流动;顺流绕圆管后半部,减速流动;逆流层流:2、换热特征(1)从前驻点开始,局部Nu下降(边界层增厚)(2)在80度左右,Nu最小(3)在80度以后,Nu增加(边界层分离,旋涡的混合作用)湍流:(1)从前驻点开始,局部Nu下降(边界层增厚)(2)在80度左右,Nu最小(3)在80-110度,Nu增加(边界层转捩)(4)在110-140度,Nu又下降(湍流边界层发展)(5)在140度左右,Nu第二个极值(6)在140度后,Nu又上升-边界层分离茹考思卡斯(Zhukauskas)关联式:3、换热关联式适用范围:25.0PrPrPrRewfmfnffCNu36.0,10Pr37.0,10Prmmff5007.01016ffPrRe茹考思卡斯(Zhukauskas)关联式:25.0PrPrPrRewfmfnffCNu36.0,10Pr;37.0,10Prmmffn4、几个影响因素Re、Pr、来流湍流度、冲击角三、横掠管束管壳式换热器中流体绕流管束汽车发动机冷却水箱中空气绕流管束空调器中流体在蒸发器或冷凝器中绕流管束1、流动...