福州大学：《化工原理》课程教学课件（PPT讲稿）传热

6.3.2对流给热过程的数学描述 (3)的影响因素及无因次化 a、对不发生相变化的给热过程，分析其影响因素： ①液体的物理性质p、μ、C。、九： ②固体表面的特征尺寸L: ③强制对流的流速u; ④自然对流的特征速度，此速度可由单位质量流体的浮力 8BAt表征。 a=f(u,p,L,4,gAt,元，Cp) 式中 L特征尺寸： 一特征流速

6.3.2 对流给热过程的数学描述 （3）的影响因素及无因次化 a、对不发生相变化的给热过程，分析其影响因素： ① 液体的物理性质 、 、 、 ； ② 固体表面的特征尺寸L； ③ 强制对流的流速u ； ④ 自然对流的特征速度，此速度可由单位质量流体的浮力 表征。   p c  gt ( , , , , , , ) p  = f u  L  gt  c 式中 L——特征尺寸； u——特征流速

6.3.2对流给热过程的数学描述 b、无因次化 采用第一章的无因次化方法可以将上式转化成无因次形式： =egn) 2 或 Nu AReaPrGr

6.3.2 对流给热过程的数学描述 b、无因次化 采用第一章的无因次化方法可以将上式转化成无因次形式： ( , , ) 2 3 2 p          Lu c g tL f l  = a b c 或 Nu = ARe Pr Gr

6.3.2对流给热过程的数学描述 (4)各无因次数群的物理意义 ①努塞尔(Nusselt)准数 Nu= al a 元/La 式中 α一以纯导热方式进行的给热系数 Wu准数反映的是对流使给热系数增大的倍数。 ②雷诺(Reynolds)准数 Re= Lpup惯性力 ,u粘性力 雷诺(Reynolds)准数即反映流体所受的惯性力与粘性力之比， 表征流体的运动状态对对流传热的影响。R的大小可以判别流型

6.3.2 对流给热过程的数学描述 （4）各无因次数群的物理意义 ① 努塞尔（Nusselt）准数 式中 ——以纯导热方式进行的给热系数 准数反映的是对流使给热系数增大的倍数。 ② 雷诺（Reynolds）准数 雷诺（Reynolds）准数即反映流体所受的惯性力与粘性力之比， 表征流体的运动状态对对流传热的影响。 的大小可以判别流型。  = = =       L L Nu *  Nu 粘性力 惯性力 = = = L u Lu u Re     2 Re

6.3.2对流给热过程的数学描述 ③格拉斯霍夫(Grashof)准数 Gir=(Re) 式中4n∝Vg△L为自然对流的特征速度。格拉斯霍夫准数 是雷诺准数的一种变形，它表征着自然对流的流动状态。 ④普兰特(Prandtl)准数 Pr=ph 反映流体物性对对流传热的影响

6.3.2 对流给热过程的数学描述 ③ 格拉斯霍夫（Grashof）准数 式中 为自然对流的特征速度。格拉斯霍夫准数 是雷诺准数的一种变形，它表征着自然对流的流动状态。 ④ 普兰特（Prandtl）准数 反映流体物性对对流传热的影响 2 2 2 2 2 2 3 2 ( ) n n Re g tl u L Gr  =  =      un  gtL  c p  Pr =

6.3.2对流给热过程的数学描述 注： ①公式的应用范围。 ②特征尺寸的取法 若为圆管，特征尺寸取管内径；如为非圆形管道，通常取当量 直径 4.=4×流动截面积 润湿周边 ③定性温度 取壁温tw和流体主体温度t的算术平均值，即 2

6.3.2 对流给热过程的数学描述 注： ① 公式的应用范围。 ② 特征尺寸的取法 若为圆管，特征尺寸取管内径；如为非圆形管道，通常取当量 直径 ③ 定性温度 取壁温 和流体主体温度 的算术平均值，即 润湿周边 流动截面积 = 4 de w t t 2 w m t t t + =