2)雷诺准数(Reynolds)惯性力dupdu惯性力与粘性力之比。Re=粘滞力Vu雷诺数小,表示流体的粘性力起控制作用,抑制流层的扰动随着雷诺数的增大,流体中流体微团的扰动加剧,壁面处的温度梯度增大,对流传热系数增大。说明:反映流动状态对 α的影响。3)普朗特准数(Prandtl)(运动粘度)动量扩散系数vCpu-u/pP:2元(导温系数)热扩散系数aCpp11
2)雷诺准数(Reynolds) 雷诺数小,表示流体的粘性力起控制作用,抑制流层的扰动, 随着雷诺数的增大,流体中流体微团的扰动加剧,壁面处的 温度梯度增大,对流传热系数增大。 µ ν duρ du Re = = = 惯性力 粘滞力 说明: 反映流动状态对 α 的影响。 3)普朗特准数(Prandtl) P r C P µ λ = 导温系数 热扩散系数 运动粘度 动量扩散系数 ( ) ( ) = = a / v Cp µ ρ λ ρ = 惯性力与粘性力之比。 11
动量扩散与热量扩散之比。它表征了流体的动量传递能力与热量传递能力的相对强弱。普朗特数越小,流体的传热能力越强:反之,则流体的传热能力越差说明:反映流体物性对传热的影响。反映动量扩散和热扩散的相对大小。反映热边界层和流动边界层的相对厚度(运动粘度)动量扩散系数Cpμ-u/pVP元元(导温系数)热扩散系数aCppP=l,v=a,S,=s使用时注意:P>1,v>a,s, >s*查取定性温度下的物性:*计算所用单位,SI制。P<l,v<a,s, <s12
Pr =1,v = a,δ t = δ Pr >1,v > a,δ t > δ Pr <1,v < a,δ t < δ 使用时注意: * 查取定性温度下的物性; * 计算所用单位,SI制。 动量扩散与热量扩散之比。 它表征了流体的动量传递能力与热量传递能力的相对强弱。普 朗特数越小,流体的传热能力越强;反之,则流体的传热能力越差。 说明:反映流体物性对传热的影响。 反映动量扩散和热扩散的相对大小。 反映热边界层和流动边界层的相对厚度 12
格拉晓夫数(浮升力特征数)1G, =gβAtl'p?u?β:体积膨胀系数,1/C,PgβAt:单位体积流体浮力变化浮升力与粘性力之比。它反映了由于流体中温度差引起密度差所导致的浮升力对对流传热的影响。它在自然对流中的作用与强制对流中雷诺数的作用相当。反映自然对流的强弱程度。G, / R2 ≤0.1N= f(Gr,P)自然对流N, = f(Re,P)G, / R2 ≥10强制对流N=f(R,G,P)0.1≤G, / R2≤10混合对流13
4) 格拉晓夫数(浮升力特征数) 3 2 r 2 g tl G β ρ µ ∆ = ρgβ∆t:单位体积流体浮力变化, 1/ C, :体积膨胀系数, β ( , ) u Re Pr N = f / 0.1 2 Gr Re ≤ ( , ) u Gr Pr N = f / 10 2 Gr Re ≥ ( , ) u Re Gr, Pr 0.1 / 10 N = f 2 ≤ Gr Re ≤ 强制对流 自然对流 混合对流 浮升力与粘性力之比 。 它反映了由于流体中温度差引起密度差所导致的浮升力 对对流传热的影响。它在自然对流中的作用与强制对流中雷 诺数的作用相当。反映自然对流的强弱程度。 13
4、注意事项:由于四个参数为经验参数,在使用时注意使用条件,尤其要确定:定性温度、特性尺寸1)确定物性参数数值的温度称为定性温度。定性温度的取法:ti+t2(1)tm =流体的平均温度,ti,t,为流体进出口温度2(2)取壁面的平均温度t.tw+tm膜温=(3)流体和壁面的平均温度2计算任何与温度相关的参数,μ,入,p等,都要使用定性14温度
定性温度的取法: 4、注意事项: 由于四个参数为经验参数,在使用时注意使用条件,尤其要确定: 定性温度、特性尺寸 1)确定物性参数数值的温度称为定性温度。 ( ) 1 2 1 2 m t t t + = (3) 2 W m t t + 膜温 = (2 t ) 取壁面的平均温度 w 流体的平均温度,t1,t2为流体进出口温度 流体和壁面的平均温度 计算任何与温度相关的参数,μ,λ,ρ等,都要使用定性 温度 14
2)特性尺寸取对流动与换热有主要影响的某一几何尺寸。如:在圆管内流动,管道的内径d为特性尺寸,对非圆形管道通常取当量直径。4×流动截面积d°=传热周边3)准数关联式的适用范围。由于对流传热的经验式,要求一定的使用条件,如对Re、Pr准数的数值范围,不同条件下的计算公式不同。所以在使用时一定要确定是否满足条件。如果需要试差,一定记得在计算后,进行校核。15
2)特性尺寸 取对流动与换热有主要影响的某一几何尺寸。 如:在圆管内流动,管道的内径d为特性尺寸,对非圆形管 道通常取当量直径。 3)准数关联式的适用范围。 由于对流传热的经验式,要求一定的使用条件, 如对Re、Pr准数的数值范围,不同条件下的计算公式不同。所 以在使用时一定要确定是否满足条件。如果需要试差,一定记 得在计算后,进行校核。 传热周边 ×流动截面积 =' 4 de 15