对流换热的数学求解
利用数学分析的方法直接求解微分方程组。由于方程组很复杂,这种方法只能求解极个别非常简单的对流换热问题(如光滑圆管内层流流动时的对流换热),尚难用于求解复杂的实际问题。20世纪初,德国物理学家L.普朗特提出边界层理论。他利用边界层极薄的特性的简化微分方程组,从而建立了可以数学求解的分析理论,开拓了对流换热向理论分析方向发展的道路,计算机的应用又显著扩大了解题能力。
对流换热公式
对流换热公式为q=Tw-Tf。计算公式中q为单位面积的固体表面与流体之间在单位时间内交换的热量,称作热流密度;Tw、Tf分别为固体表面和流体的温度;h称为,它表示在单位面积的固体表面上,当流体与固体表面之间的温度差为1K时,每单位时间内所传递的热量。h的大小反映对流换热的强弱,如上所述,它与影响换热过程的诸多因素有关,并且可以在很大的范围内变化,所以此公式只是定义式。它既没有揭示影响对流换热的诸因素与h之间的内在联系,也没有给工程计算带来任何实质性的简化,只是把问题的复杂性转移到传热系数的确定。因此,在工程传热计算中,主要的任务是计算h。计算传热系数的方法主要有实验求解法、数学分析解法和数值分析解法。对流换热:定义:对流换热是指流体流经固体时流体与固体表面之间的热量传递现象。对流换热是依靠流体质点的移动进行热量传递的,与流体的流动情况密切相关。2.分类:根据换热形式的不同,流体各部分因温度引起的密度差所形成的运动称为自然对流;由风机、泵等所驱动的流体运动称为受迫对流;受迫对流根据边界层形成和发展情况的不同,又可以分成内部流动和外掠流动两种。3.特点:① 导热与热对流同时存在的复杂热传递过程。② 必须有直接接触(流体与壁面)和宏观运动;也必须有温差。4. 影响因素:影响对流换热的因素是影响流动和影响流体中热量传递因素的综合作用。主要有以下五个方面。① 流体流动的起因。② 流体有无相变。③ 流体的流动状态(单相流动)。④ 流体的物性条件。⑤ 换热表面的几何因素。
对流换热系数是什么?
对流换热系数是流体与固体表面之间的换热能力。比如说,物体表面与附近空气温差1℃,单位时间(1s)单位面积上通过对流与附近空气交换的热量。单位为W/(m^2·℃)或J/(m^2·s·℃)。表面对流换热系数的数值与换热过程中流体的物理性质、换热表面的形状、部位以及流体的流速等都有密切关系。物体表面附近的流体的流速愈大,其表面对流换热系数也愈大。如人处在风速较大的环境中,由于皮肤表面的对流换热系数较大,其散热(或吸热)量也较大。对流换热系数可用经验公式计算,通常用巴兹公式计算。影响对流传热强弱的主要因素有:1. 对流运动成因和流动状态。2. 流体的物理性质(随种类、温度和压力而变化)。3. 传热表面的形状、尺寸和相对位置。4. 流体有无相变(如气态与液态之间的转化)。
对流换热系数与传热系数有何区别与联系?
对流换热系数与传热系数的区别:1、意义不同:对流换热系数物理意义是指单位面积上,流体与壁面之间在单位温差下及单位时间内所能传递的热量,它的大小表达了对流换热过程的强弱程度。传热系数是表征传热过程强烈程度的标尺,数值上等于冷热流体温。2、对象不同:导热系数一般是针对于热传导而言,传热系数一般是针对于对流传热而言。对流换热系数与传热系数的联系:传热系数会影响对流换热系数的大小。扩展资料传热系数是一个过程量,其大小取决于壁面两侧流体的物性、流速,固体表面的形状、材料的导热 系数等因素。在建筑物热损失计算中,是表征外围护结构总传热性能的参数,其值取决于围护结构所采用的材料、构造及其两侧的环境因素。传热系数愈大的围护结构保温效果愈差,如一般单层3mm厚玻璃的金属窗传热系数为 6.4W/(mK),370mm厚两面抹灰的 砖墙传热系数为1.59W/(mK)。参考资料百度百科- 对流换热系数百度百科- 传热系数