第九章对流传热 湍流中心 ·对流传热: 缓冲层 层流内层 流体中质点发生相对位移而引起的热交换(伴随热传导), 般指流体与固体壁面的传热过程。动量、热量传递同时进 行关系复杂。计算时要结合连续性方程、NS方程和能量方程, 计算十分复杂。 湍流时,壁面附近,三层: 层流(导热),湍流主体(对流传热),缓冲层(导热和 对流) 般将运动流体与壁面之间的热量传递笼统考虑为对流传热 本书只考虑强制层流强制湍流
第九章 对流传热 • 对流传热： – 流体中质点发生相对位移而引起的热交换（伴随热传导）， 一般指流体与固体壁面的传热过程。动量、热量传递同时进 行关系复杂。计算时要结合连续性方程、N-S方程和能量方程， 计算十分复杂。 – 湍流时，壁面附近，三层： • 层流（导热），湍流主体（对流传热），缓冲层（导热和 对流） 一般将运动流体与壁面之间的热量传递笼统考虑为对流传热。 本书只考虑强制层流强制湍流。 湍流中心 缓冲层 层流内层
温度边界层 边界层定义y向距离)uto ×1009%=99 t 园管传热: ①形成; ②汇合; ③越来越扁平
温度边界层 • 边界层定义(y向距离） 100% 99% 0 = − − t t t t s s u0 ,t0 t0 u0 ,t0 t0 t0 t s t0 t t s s δt δt t s x y 园管传热： ①形成； ②汇合； ③越来越扁平
对流传热系数 层流内层很薄,热阻很大: k tn-ttb-1→6;分q k 令h=,→q=hA(tb-t,) h=2,膜系数是一变化的量,hn=「hx
对流传热系数 • 层流内层很薄，热阻很大: t f tb δf t s ; ( ) b s f f s b s f A t t k t −t t −t q = − t t b − , ( ) b s F q hA t t k h = − 令 ＝ = L h hm hx dx 0 ＝?,膜系数是一变化的量
对流传热系数 壁面与主体流之间:q=h4(t-t0) 壁面附近(层流,导热) :g=-kA k h h Φ-0←1(x=O)∈能量方程<<N-S方程,连续性方程 DO D0+△·)=K(△)+d*+④ DO △B+№△ D DO b△·+
对流传热系数 • 壁面与主体流之间： ( ) 0 q hA t t = s − = − y=0 dy dt 壁面附近（层流，导热）：q k A t x y z 能量方程 u N S方程，连续性方程 dy dt h dy dt t t k h y y s − − = = = ( , , , ) 0 0 0 + ( • ) = ( ) + *+ 2 p u k t q D DU P u D Du d 1 2 = − + • + = 0 D D u
层流下的热量传递 平板壁面上层流传热的精确解 温度边界层δt和速度边界层8 δt〉δ 8t〈8 δt=δ
层流下的热量传递 δt • 平板壁面上层流传热的精确解 – 温度边界层δt和速度边界层δ， – δt〉δ – δt〈δ – δt=δ δ δt δ