工程傳熱學(xué) 第5章-對(duì)流換熱

1、5-1 對(duì)流換熱概說對(duì)流換熱概說本節(jié)重點(diǎn)本節(jié)重點(diǎn)1. 1. 對(duì)流換熱的概念對(duì)流換熱的概念; ;2 2對(duì)流換熱分類；對(duì)流換熱分類；3 3對(duì)流換熱的影響因素；對(duì)流換熱的影響因素；4 4對(duì)流換熱系數(shù)如何確定。對(duì)流換熱系數(shù)如何確定。自然界普遍存在對(duì)流換熱，它比導(dǎo)熱更復(fù)雜。自然界普遍存在對(duì)流換熱，它比導(dǎo)熱更復(fù)雜。到目前為止，對(duì)流換熱問題的研究還很不充分。到目前為止，對(duì)流換熱問題的研究還很不充分。某些方面還處在積累實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的階段；某些方面還處在積累實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的階段；某些方面研究比較詳細(xì)，但由于數(shù)學(xué)上的困難；某些方面研究比較詳細(xì)，但由于數(shù)學(xué)上的困難；工程上大多數(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)公式（實(shí)驗(yàn)結(jié)果）工程上大多數(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)公式

2、（實(shí)驗(yàn)結(jié)果）對(duì)流換熱的定義對(duì)流換熱的定義對(duì)流換熱是指流體流經(jīng)固體時(shí)流體與固體表面之間的對(duì)流換熱是指流體流經(jīng)固體時(shí)流體與固體表面之間的熱量傳遞現(xiàn)象。熱量傳遞現(xiàn)象。 對(duì)流換熱與熱對(duì)流不同，既有熱對(duì)流，也有導(dǎo)對(duì)流換熱與熱對(duì)流不同，既有熱對(duì)流，也有導(dǎo)熱；不是基本傳熱方式熱；不是基本傳熱方式）必須有流體的宏觀運(yùn)動(dòng)，必須有溫差；）必須有流體的宏觀運(yùn)動(dòng)，必須有溫差；）對(duì)流換熱既有熱對(duì)流，也有熱傳導(dǎo)；）對(duì)流換熱既有熱對(duì)流，也有熱傳導(dǎo)；）流體與壁面必須有直接接觸；）流體與壁面必須有直接接觸；）沒有熱量形式之間的轉(zhuǎn)化。）沒有熱量形式之間的轉(zhuǎn)化。對(duì)流換熱的特點(diǎn)對(duì)流換熱的特點(diǎn) WhA t2 W mqh t 牛頓冷卻公

3、式牛頓冷卻公式對(duì)流換熱的基本計(jì)算式對(duì)流換熱的基本計(jì)算式只是對(duì)流換熱系數(shù)只是對(duì)流換熱系數(shù)h h的一個(gè)定義式，它并沒有揭示的一個(gè)定義式，它并沒有揭示h h與影響它的各物理量間的內(nèi)在關(guān)系，研究對(duì)流換熱與影響它的各物理量間的內(nèi)在關(guān)系，研究對(duì)流換熱的任務(wù)就是要揭示這種內(nèi)在的聯(lián)系，確定計(jì)算表面的任務(wù)就是要揭示這種內(nèi)在的聯(lián)系，確定計(jì)算表面換熱系數(shù)的表達(dá)式換熱系數(shù)的表達(dá)式。 h h 當(dāng)流體與壁面溫度相差當(dāng)流體與壁面溫度相差1 1度時(shí)、每單位壁度時(shí)、每單位壁面面積上、單位時(shí)間內(nèi)所傳遞的熱量。面面積上、單位時(shí)間內(nèi)所傳遞的熱量。 hA t2W (m)K如何確定如何確定h h及增強(qiáng)換熱的措施是對(duì)流換熱的及增強(qiáng)換熱的措

4、施是對(duì)流換熱的核心問題核心問題表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)（對(duì)流換熱系數(shù)）表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)（對(duì)流換熱系數(shù)）5.1.1 5.1.1 影響對(duì)流換熱系數(shù)的因素影響對(duì)流換熱系數(shù)的因素 流體流動(dòng)的起因流體流動(dòng)的起因 流體有無相變流體有無相變 流體的流動(dòng)狀態(tài)流體的流動(dòng)狀態(tài) 換熱表面的幾何因素?fù)Q熱表面的幾何因素 流體的物理性質(zhì)流體的物理性質(zhì)5.1.1 5.1.1 影響對(duì)流換熱系數(shù)的因素影響對(duì)流換熱系數(shù)的因素1 1、流動(dòng)起因、流動(dòng)起因自然對(duì)流：流體因各部分溫度不同而引起的密度自然對(duì)流：流體因各部分溫度不同而引起的密度差異所產(chǎn)生的流動(dòng)差異所產(chǎn)生的流動(dòng)（Free convection）強(qiáng)制對(duì)流：由外力（如：泵、風(fēng)機(jī)、水壓頭）作強(qiáng)制對(duì)

5、流：由外力（如：泵、風(fēng)機(jī)、水壓頭）作用所產(chǎn)生的流動(dòng)用所產(chǎn)生的流動(dòng)（Forced convection）自然強(qiáng)制hh2 2、 流動(dòng)狀態(tài)流動(dòng)狀態(tài)層流湍流hh層流：整個(gè)流場呈一簇互相平行的流線層流：整個(gè)流場呈一簇互相平行的流線湍流：流體質(zhì)點(diǎn)做復(fù)雜無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)湍流：流體質(zhì)點(diǎn)做復(fù)雜無規(guī)則的運(yùn)動(dòng) （紊流）（紊流）（Laminar flowLaminar flow）（Turbulent flowTurbulent flow）3 3、流體有無相變、流體有無相變單相換熱：單相換熱：相變換熱：相變換熱：凝結(jié)、沸騰、升華、凝固、融化凝結(jié)、沸騰、升華、凝固、融化h h單相單相h 。u沿邊界層厚度由沿邊界層厚度由0到到

6、u u : :由連續(xù)性方程：由連續(xù)性方程：) 1 (0uu) 1 (0luxuyv 0( )v導(dǎo)數(shù)的數(shù)量級(jí)導(dǎo)數(shù)的數(shù)量級(jí)可將因變量以及自變量的數(shù)量級(jí)帶入導(dǎo)數(shù)的可將因變量以及自變量的數(shù)量級(jí)帶入導(dǎo)數(shù)的表達(dá)式而得出。表達(dá)式而得出。0yvxu221yudxdpyuvxuu22ytaytvxtudxduudxdp00dxdpdxdu，則若層流邊界層對(duì)流換熱微分方程組：3個(gè)方程、3個(gè)未知量：u、v、t，方程封閉如果配上相應(yīng)的定解條件，則可以求解ttuuyttvuyw, 0, 005.4 5.4 流體外掠平板傳熱層流分析解流體外掠平板傳熱層流分析解0dpuconstdx 22uuuuvxyy動(dòng)量方程 0uvx

7、y連續(xù)性方程22 tttuvaxyy能量方程邊界條件邊界條件微分方程組微分方程組恒定壁溫時(shí)流體縱掠恒定壁溫時(shí)流體縱掠平板平板換熱換熱5.4.1 5.4.1 流體外掠等溫平板傳熱層流分析解流體外掠等溫平板傳熱層流分析解 局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 的表達(dá)式的表達(dá)式xh111123320.3320.332RePrxxu xhxax 注意：層流注意：層流求解上述方程組求解上述方程組( (層流邊界層對(duì)流換熱微分方程組層流邊界層對(duì)流換熱微分方程組) )離平板前緣離平板前緣x x 處邊界層厚度處邊界層厚度5.0Rexx范寧局部摩擦系數(shù)范寧局部摩擦系數(shù)20.6641Re2wfxcu流動(dòng)邊界層與熱邊界層

8、之比流動(dòng)邊界層與熱邊界層之比1 3Prt ( , , , , , , , , )wfphf u ttcl 試驗(yàn)是不可或缺的手段，然而，經(jīng)常遇到如下兩個(gè)問題試驗(yàn)是不可或缺的手段，然而，經(jīng)常遇到如下兩個(gè)問題: :(1) (1) 變量太多變量太多問題的提出問題的提出A A 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測哪些量實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測哪些量（是否所有的物理量都測）（是否所有的物理量都測）B B 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如何整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如何整理（整理成什么樣函數(shù)關(guān)系）（整理成什么樣函數(shù)關(guān)系）(2) (2) 實(shí)物試驗(yàn)很困難或太昂貴的情況，如何進(jìn)行試驗(yàn)？實(shí)物試驗(yàn)很困難或太昂貴的情況，如何進(jìn)行試驗(yàn)？相似原理將回答上述三個(gè)問題相似原理將回答上述三個(gè)問題5-5

9、5-5 相似原理與量綱分析相似原理與量綱分析pclufh,5.1.1 5.1.1 物理現(xiàn)象相似的定義物理現(xiàn)象相似的定義只有同類現(xiàn)象才能談相似。只有同類現(xiàn)象才能談相似。同類現(xiàn)象：用相同形式且具有相同內(nèi)容的微分方程時(shí)所描述同類現(xiàn)象：用相同形式且具有相同內(nèi)容的微分方程時(shí)所描述的現(xiàn)象的現(xiàn)象與現(xiàn)象有關(guān)的物理量要一一對(duì)應(yīng)成比例。與現(xiàn)象有關(guān)的物理量要一一對(duì)應(yīng)成比例。對(duì)非穩(wěn)態(tài)問題，要求在相應(yīng)的時(shí)刻各物理量的分量各自相對(duì)非穩(wěn)態(tài)問題，要求在相應(yīng)的時(shí)刻各物理量的分量各自相似。似。對(duì)應(yīng)兩個(gè)同類的物理現(xiàn)象，如果在對(duì)應(yīng)的時(shí)刻及相應(yīng)的地對(duì)應(yīng)兩個(gè)同類的物理現(xiàn)象，如果在對(duì)應(yīng)的時(shí)刻及相應(yīng)的地點(diǎn)上與現(xiàn)象有關(guān)的物理量一一對(duì)應(yīng)成比例，

10、則稱此兩現(xiàn)象點(diǎn)上與現(xiàn)象有關(guān)的物理量一一對(duì)應(yīng)成比例，則稱此兩現(xiàn)象彼此相似彼此相似。凡是相似的物理現(xiàn)象，其物理量的場一定可以用一個(gè)統(tǒng)一凡是相似的物理現(xiàn)象，其物理量的場一定可以用一個(gè)統(tǒng)一的無量綱的場來表示。的無量綱的場來表示。截面上速度分布可用統(tǒng)一的無量綱場來表示。截面上速度分布可用統(tǒng)一的無量綱場來表示。max0urur5.1.2 5.1.2 相似原理的基本內(nèi)容相似原理的基本內(nèi)容1 1、相似現(xiàn)象間的重要特性同名已定準(zhǔn)則數(shù)相等、相似現(xiàn)象間的重要特性同名已定準(zhǔn)則數(shù)相等0()wfyth tty 以流體與固體表面的對(duì)流換熱現(xiàn)象來說明。以流體與固體表面的對(duì)流換熱現(xiàn)象來說明。以以t tw wt tf f作為溫度

11、標(biāo)尺，以作為溫度標(biāo)尺，以作為特性尺寸進(jìn)行無量綱化作為特性尺寸進(jìn)行無量綱化0() ()()wwfytttthly l按照相似定義，無量綱的同名物理量的場相同，因而無量按照相似定義，無量綱的同名物理量的場相同，因而無量綱的溫度梯度也相同。綱的溫度梯度也相同。無量綱溫度梯度無量綱溫度梯度1212()()NuNuhlhl相似的對(duì)流換熱現(xiàn)象的相似的對(duì)流換熱現(xiàn)象的NuNu數(shù)相等。數(shù)相等。2 2、同一類現(xiàn)象中相似特征數(shù)的數(shù)量及其間的關(guān)系、同一類現(xiàn)象中相似特征數(shù)的數(shù)量及其間的關(guān)系一個(gè)物理現(xiàn)象中的各個(gè)物理量不是單個(gè)獨(dú)立的，而與其他一個(gè)物理現(xiàn)象中的各個(gè)物理量不是單個(gè)獨(dú)立的，而與其他物理量之間相互影響，相互制約的。

12、無量綱特征數(shù)之間的物理量之間相互影響，相互制約的。無量綱特征數(shù)之間的關(guān)系由關(guān)系由 定理定理進(jìn)行表述。進(jìn)行表述。 定理：定理：一個(gè)表示一個(gè)表示n n個(gè)物理量間關(guān)系的量綱一致的方程式，個(gè)物理量間關(guān)系的量綱一致的方程式，一定可以轉(zhuǎn)換為包含一定可以轉(zhuǎn)換為包含n-rn-r個(gè)獨(dú)立的無量綱物理量群間的關(guān)系個(gè)獨(dú)立的無量綱物理量群間的關(guān)系式。式。r r 指基本量綱的數(shù)目。指基本量綱的數(shù)目。Pr)(Re,fNu 特征數(shù)方程：無量特征數(shù)方程：無量綱量之間的函數(shù)關(guān)綱量之間的函數(shù)關(guān)系系同名的已定特征數(shù)相等同名的已定特征數(shù)相等已定特征數(shù)：由所研究問題的已知量組成的特征數(shù)。已定特征數(shù)：由所研究問題的已知量組成的特征數(shù)。單值

13、性條件相似單值性條件相似初始條件初始條件邊界條件邊界條件幾何條件幾何條件物理?xiàng)l件物理?xiàng)l件3 3、兩個(gè)同類物理現(xiàn)象相似的充要條件、兩個(gè)同類物理現(xiàn)象相似的充要條件5.1.3 5.1.3 獲得相似準(zhǔn)則數(shù)的方法獲得相似準(zhǔn)則數(shù)的方法1.1.相似分析法相似分析法( (方程分析法方程分析法) )在已知物理現(xiàn)象數(shù)學(xué)描述的基礎(chǔ)上，建立兩現(xiàn)象之間的在已知物理現(xiàn)象數(shù)學(xué)描述的基礎(chǔ)上，建立兩現(xiàn)象之間的一些列比例系數(shù)，尺寸相似倍數(shù)，并導(dǎo)出這些相似系數(shù)一些列比例系數(shù)，尺寸相似倍數(shù)，并導(dǎo)出這些相似系數(shù)之間的關(guān)系，從而獲得無量綱量。之間的關(guān)系，從而獲得無量綱量。實(shí)施方法實(shí)施方法 將物理現(xiàn)象數(shù)學(xué)描寫進(jìn)行無量綱化，導(dǎo)出相應(yīng)相似準(zhǔn)則

14、。將物理現(xiàn)象數(shù)學(xué)描寫進(jìn)行無量綱化，導(dǎo)出相應(yīng)相似準(zhǔn)則。 根據(jù)相似現(xiàn)象的定義導(dǎo)出相應(yīng)相似準(zhǔn)則數(shù)。根據(jù)相似現(xiàn)象的定義導(dǎo)出相應(yīng)相似準(zhǔn)則數(shù)。00 yytth現(xiàn)象現(xiàn)象1 1：00 yytth現(xiàn)象現(xiàn)象2 2：數(shù)學(xué)描述數(shù)學(xué)描述：與現(xiàn)象有關(guān)的各物理力量場應(yīng)與現(xiàn)象有關(guān)的各物理力量場應(yīng)分別相似分別相似，即：，即：hhChCttCtyCyy 相似倍數(shù)間關(guān)系相似倍數(shù)間關(guān)系：0hyyC CthCty 1CCCyh獲得獲得無量綱量及其關(guān)系無量綱量及其關(guān)系：211NuNuyhyhCCCyh 類似地：通過類似地：通過動(dòng)量微分方程動(dòng)量微分方程可得：可得：21ReRe能量微分方程：能量微分方程：21PePe alualu貝克來數(shù)貝

15、克來數(shù)21PrPrRePrPe對(duì)自然對(duì)流的微分方程進(jìn)行相應(yīng)的分析，可得到一個(gè)新對(duì)自然對(duì)流的微分方程進(jìn)行相應(yīng)的分析，可得到一個(gè)新的無量綱數(shù)的無量綱數(shù)格拉曉夫數(shù)格拉曉夫數(shù)23tlgGr式中：式中： 流體的體脹系數(shù)流體的體脹系數(shù) K K-1-1 Gr Gr 表征流體表征流體浮升力浮升力與與粘性力粘性力的比值的比值 a a 基本依據(jù)基本依據(jù) 定理，即一個(gè)表示定理，即一個(gè)表示n n個(gè)物理量間關(guān)系的量綱一致的方程式，個(gè)物理量間關(guān)系的量綱一致的方程式，一定可以轉(zhuǎn)換為包含一定可以轉(zhuǎn)換為包含n-rn-r個(gè)獨(dú)立的無量綱物理量群間的關(guān)系。個(gè)獨(dú)立的無量綱物理量群間的關(guān)系。r r指基本量綱的數(shù)目。指基本量綱的數(shù)目。b

16、b 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): : 方法簡單；方法簡單；在不知道在不知道微分方程微分方程的情況下，仍然可以獲得無量綱量。的情況下，仍然可以獲得無量綱量。2 2、量綱分析法、量綱分析法在已知相關(guān)物理量的前提下，采用量綱分析獲得無量綱量。在已知相關(guān)物理量的前提下，采用量綱分析獲得無量綱量。5.6.1 5.6.1 應(yīng)用相似原理指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)安排及試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理應(yīng)用相似原理指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)安排及試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理1 1、應(yīng)用相似原理指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)安排及試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理時(shí)，個(gè)別、應(yīng)用相似原理指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)安排及試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理時(shí)，個(gè)別實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果已經(jīng)上升到代表整個(gè)相似組的地位實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果已經(jīng)上升到代表整個(gè)相似組的地位相似在傳熱學(xué)中的一個(gè)重要應(yīng)用是指導(dǎo)試驗(yàn)的

17、安排及試相似在傳熱學(xué)中的一個(gè)重要應(yīng)用是指導(dǎo)試驗(yàn)的安排及試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理。按照相似原理，對(duì)流換熱的試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理。按照相似原理，對(duì)流換熱的試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)表示成相似準(zhǔn)則數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)以相當(dāng)表示成相似準(zhǔn)則數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)以相似準(zhǔn)則數(shù)作為安排試驗(yàn)的依據(jù)。似準(zhǔn)則數(shù)作為安排試驗(yàn)的依據(jù)。5-6 5-6 相似原理的應(yīng)用相似原理的應(yīng)用應(yīng)用相似原理指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)安排及試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理時(shí)，個(gè)別實(shí)驗(yàn)得應(yīng)用相似原理指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)安排及試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理時(shí)，個(gè)別實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果已經(jīng)上升到代表整個(gè)相似組的地位，從而使試驗(yàn)次出的結(jié)果已經(jīng)上升到代表整個(gè)相似組的地位，從而使試驗(yàn)次數(shù)大為減少，而結(jié)果卻有一定通用性（代表了該相

18、似組）。數(shù)大為減少，而結(jié)果卻有一定通用性（代表了該相似組）。例空氣（例空氣（ PrPr0.70.7）在管內(nèi)的強(qiáng)制對(duì)流換熱的試驗(yàn)結(jié)果：）在管內(nèi)的強(qiáng)制對(duì)流換熱的試驗(yàn)結(jié)果：62210.5/ ;0.1 ;16 10/ ,36.9();0.0259()um s dmmshWmKWm K4Re6.56 10 ;142.5ulhdNu44Re6.56 10 ,142.5Re6.56 10Nu只要Pr=0.7,圓管內(nèi)湍流強(qiáng)制對(duì)流傳熱的總等于。而一種工況可以有許多不同的流速和直徑組合來達(dá)到。5.6.3 5.6.3 使用特征方程時(shí)應(yīng)注意的問題使用特征方程時(shí)應(yīng)注意的問題：（1 1）特征長度應(yīng)該按準(zhǔn)則式規(guī)定的方式選取

19、）特征長度應(yīng)該按準(zhǔn)則式規(guī)定的方式選取 特征長度：包含在相似特征數(shù)中的幾何長度；取對(duì)于流特征長度：包含在相似特征數(shù)中的幾何長度；取對(duì)于流動(dòng)和換熱有顯著影響的幾何尺度。動(dòng)和換熱有顯著影響的幾何尺度。 如：管內(nèi)流動(dòng)換熱取直徑如：管內(nèi)流動(dòng)換熱取直徑d d 流體在流通截面形狀不規(guī)則的槽道中流動(dòng)時(shí)取當(dāng)量流體在流通截面形狀不規(guī)則的槽道中流動(dòng)時(shí)取當(dāng)量直徑作為特征尺度直徑作為特征尺度 特征速度：特征速度：ReRe數(shù)中的流體速度數(shù)中的流體速度流體外掠平板或繞流圓柱：取來流速度流體外掠平板或繞流圓柱：取來流速度u管內(nèi)流動(dòng)：取截面上的平均速度管內(nèi)流動(dòng)：取截面上的平均速度mu流體繞流管束：取最小流通截面的最大速度流體繞

20、流管束：取最小流通截面的最大速度maxu（2 2）特征速度應(yīng)該按準(zhǔn)則式規(guī)定的方式計(jì)算）特征速度應(yīng)該按準(zhǔn)則式規(guī)定的方式計(jì)算（3 3）定性溫度應(yīng)按該準(zhǔn)則式規(guī)定的方式選?。┒ㄐ詼囟葢?yīng)按該準(zhǔn)則式規(guī)定的方式選取 常用的選取方式有：常用的選取方式有： 通道內(nèi)部流動(dòng)取進(jìn)出口截面的平均值通道內(nèi)部流動(dòng)取進(jìn)出口截面的平均值 外部流動(dòng)取邊界層外的流體溫度或這一溫度與壁面溫外部流動(dòng)取邊界層外的流體溫度或這一溫度與壁面溫度的平均值。度的平均值。相似特征數(shù)中所包含的物性參數(shù)，如：相似特征數(shù)中所包含的物性參數(shù)，如： 、 、PrPr等，往等，往往取決于溫度。往取決于溫度。定性溫度：計(jì)算流體物性時(shí)所采用的溫度定性溫度：計(jì)算流體

21、物性時(shí)所采用的溫度。 在對(duì)流換熱特征數(shù)關(guān)聯(lián)式中，常用特征數(shù)的下標(biāo)示出定性在對(duì)流換熱特征數(shù)關(guān)聯(lián)式中，常用特征數(shù)的下標(biāo)示出定性溫度，如：溫度，如：NuRePrNuRePrfffmmm、或、（4 4）準(zhǔn)則方程不能任意推廣到得到該方程的實(shí)驗(yàn)參數(shù)的）準(zhǔn)則方程不能任意推廣到得到該方程的實(shí)驗(yàn)參數(shù)的范圍以外范圍以外參數(shù)范圍主要有：參數(shù)范圍主要有： ReRe數(shù)范圍；數(shù)范圍； PrPr數(shù)范圍；數(shù)范圍； 幾何參數(shù)范圍。幾何參數(shù)范圍。常見無量綱常見無量綱( (準(zhǔn)則數(shù)準(zhǔn)則數(shù)) )數(shù)的物理意義及表達(dá)式數(shù)的物理意義及表達(dá)式5.6.4 5.6.4 對(duì)實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式的正確認(rèn)識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式的正確認(rèn)識(shí)應(yīng)用每個(gè)實(shí)驗(yàn)公式所造成的計(jì)算誤差（

22、不確定度），應(yīng)用每個(gè)實(shí)驗(yàn)公式所造成的計(jì)算誤差（不確定度），常常可達(dá)常?？蛇_(dá)20%20%甚至是甚至是25%25%。對(duì)于一般的工程計(jì)算，這樣。對(duì)于一般的工程計(jì)算，這樣的不確定度是可以接收的。當(dāng)需要做精確的計(jì)算時(shí)，的不確定度是可以接收的。當(dāng)需要做精確的計(jì)算時(shí)，可以設(shè)法選用范圍較窄，針對(duì)所需要情形整理的專門可以設(shè)法選用范圍較窄，針對(duì)所需要情形整理的專門的關(guān)聯(lián)式。的關(guān)聯(lián)式。5-9 5-9 自然對(duì)流換熱及實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式自然對(duì)流換熱及實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式例如例如：暖氣管道的散熱、不用風(fēng)扇強(qiáng)制冷卻的電器元件：暖氣管道的散熱、不用風(fēng)扇強(qiáng)制冷卻的電器元件的散熱的散熱自然對(duì)流：自然對(duì)流：不依靠泵或風(fēng)機(jī)等外力推動(dòng)，由流體自身溫度不

23、依靠泵或風(fēng)機(jī)等外力推動(dòng)，由流體自身溫度場的不均勻所引起的流動(dòng)。場的不均勻所引起的流動(dòng)。自然對(duì)流產(chǎn)生的原因：自然對(duì)流產(chǎn)生的原因：不均勻溫度場造成了不均勻密度場，不均勻溫度場造成了不均勻密度場，由此產(chǎn)生的浮升力成為運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力。由此產(chǎn)生的浮升力成為運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力。一般地，不均勻溫度場僅發(fā)生在靠近換熱壁面的薄層之內(nèi)。一般地，不均勻溫度場僅發(fā)生在靠近換熱壁面的薄層之內(nèi)。在各種對(duì)流換熱方式中，自然對(duì)流換熱的熱流密度最低，在各種對(duì)流換熱方式中，自然對(duì)流換熱的熱流密度最低，但安全、經(jīng)濟(jì)、無噪音。但安全、經(jīng)濟(jì)、無噪音。設(shè)板溫高于流體的溫度。板附近設(shè)板溫高于流體的溫度。板附近的流體被加熱因而密度降低的流體被加熱因而密

24、度降低( (與與遠(yuǎn)處未受影響的流體相比遠(yuǎn)處未受影響的流體相比) )，向，向上運(yùn)動(dòng)并在板表面形成一個(gè)很薄上運(yùn)動(dòng)并在板表面形成一個(gè)很薄的邊界層。的邊界層。5.9.1 5.9.1 自然對(duì)流換熱現(xiàn)象的特點(diǎn)自然對(duì)流換熱現(xiàn)象的特點(diǎn)1 1、流動(dòng)邊界層中的速度與溫度分布、流動(dòng)邊界層中的速度與溫度分布自然對(duì)流邊界層中的自然對(duì)流邊界層中的速度分布速度分布與強(qiáng)制流動(dòng)時(shí)有原則的區(qū)與強(qiáng)制流動(dòng)時(shí)有原則的區(qū)別。壁面上粘滯力造成的無滑移條件依然存在。同時(shí)自別。壁面上粘滯力造成的無滑移條件依然存在。同時(shí)自然對(duì)流的主流是靜止的，因此在邊界層的某個(gè)位置，必然對(duì)流的主流是靜止的，因此在邊界層的某個(gè)位置，必定存在定存在個(gè)速度的局部極值

25、。就是說，自然對(duì)流邊界層個(gè)速度的局部極值。就是說，自然對(duì)流邊界層內(nèi)速度剖面呈單駝峰形狀。內(nèi)速度剖面呈單駝峰形狀。 溫度分布溫度分布曲線與強(qiáng)制流動(dòng)時(shí)相似，呈單調(diào)變化。曲線與強(qiáng)制流動(dòng)時(shí)相似，呈單調(diào)變化。 波爾豪森波爾豪森分析解分析解與施密特貝克曼與施密特貝克曼實(shí)測實(shí)測結(jié)果結(jié)果豎板層流自然對(duì)流邊界層理論分析與實(shí)測結(jié)果的對(duì)比豎板層流自然對(duì)流邊界層理論分析與實(shí)測結(jié)果的對(duì)比2 2、層流與湍流、層流與湍流流動(dòng)特征流動(dòng)特征在壁的下部，流動(dòng)剛開始形成，在壁的下部，流動(dòng)剛開始形成，是有規(guī)則的層流。若壁面足夠高，是有規(guī)則的層流。若壁面足夠高，則上部流動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧?。則上部流動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧?。采用光學(xué)方法可揭示流動(dòng)景象。采

26、用光學(xué)方法可揭示流動(dòng)景象。層流邊界層隨著厚度的增加，局層流邊界層隨著厚度的增加，局部換熱系數(shù)將逐漸降低；部換熱系數(shù)將逐漸降低；當(dāng)邊界層內(nèi)層流向湍流轉(zhuǎn)變時(shí)局當(dāng)邊界層內(nèi)層流向湍流轉(zhuǎn)變時(shí)局部換熱系數(shù)部換熱系數(shù) h hx x 趨于增大。趨于增大。研究表明，在常壁溫或常熱流邊研究表明，在常壁溫或常熱流邊界條件下當(dāng)達(dá)到旺盛紊流時(shí)，界條件下當(dāng)達(dá)到旺盛紊流時(shí)， h hx x 將保持不變而與壁的高度無關(guān)。將保持不變而與壁的高度無關(guān)。換熱特征換熱特征層流時(shí)，換熱熱阻主要取決于薄層的厚度。層流時(shí)，換熱熱阻主要取決于薄層的厚度。221 uudpuuvxydxyxFxFg 5.9.2 5.9.2 自然對(duì)流換熱的控制方程

27、與相似特征數(shù)自然對(duì)流換熱的控制方程與相似特征數(shù)1 1、自然對(duì)流換熱的控制方程、自然對(duì)流換熱的控制方程從對(duì)流換熱微分方程組出發(fā)，可得到自然對(duì)流換熱從對(duì)流換熱微分方程組出發(fā)，可得到自然對(duì)流換熱的準(zhǔn)則方程式的準(zhǔn)則方程式0yvxu22ytaytvxtu gdpgdx 帶入上式得帶入上式得22()uuguuvxyy11VpTTT V引入體脹系數(shù)引入體脹系數(shù)221guudpuuvxydxy 在薄層外在薄層外()VTT0;u10gdpdx 22()VuuuuvgTTxyy采用采用相似分析相似分析方法，以方法，以 及及分別作為流速、長度及過余溫度的標(biāo)尺，得分別作為流速、長度及過余溫度的標(biāo)尺，得wt TT 0u

28、l、2*2*00*2*2uuuuuugtlxyly 200000002()()()()()()()()wuu uu uulux luy luu uTTgtTTly ly l22uuuugxyy改寫原方程改寫原方程TT令令*() /()wTTTT*22*0*20u luugtluuvxyuy 式中第一個(gè)組合量式中第一個(gè)組合量 是雷諾數(shù)，第二個(gè)組合量可改寫為是雷諾數(shù)，第二個(gè)組合量可改寫為（與雷諾數(shù)相乘）：（與雷諾數(shù)相乘）：0u lGr 進(jìn)一步化簡可得進(jìn)一步化簡可得其中其中2*2*00*2*2uuuuuugtlxyly 23020u lgtlgtlu格拉曉夫數(shù)格拉曉夫數(shù)(,Pr)Nuf GrGrGr

29、稱為稱為格拉曉夫數(shù)格拉曉夫數(shù)，在物理上，在物理上，GrGr數(shù)是數(shù)是浮升力浮升力/ /粘滯力粘滯力比比值的一種量度。值的一種量度。 GrGr數(shù)的增大表明浮升力作用的相對(duì)增大。數(shù)的增大表明浮升力作用的相對(duì)增大。若對(duì)自然對(duì)流的能量方程做類似推導(dǎo)，可得出另外一個(gè)無若對(duì)自然對(duì)流的能量方程做類似推導(dǎo)，可得出另外一個(gè)無量綱準(zhǔn)則，稱為瑞利數(shù)。量綱準(zhǔn)則，稱為瑞利數(shù)。3PrVgtlRaGra自然對(duì)流換熱準(zhǔn)則方程式為自然對(duì)流換熱準(zhǔn)則方程式為5.9.3 5.9.3 大空間自然對(duì)流換熱的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式大空間自然對(duì)流換熱的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式1 1、大空間與有限空間自然對(duì)流換熱、大空間與有限空間自然對(duì)流換熱自然對(duì)流換熱可分成自然對(duì)流換

30、熱可分成大空間大空間和和有限空間有限空間兩類。兩類。大空間自然對(duì)流大空間自然對(duì)流：流體的冷卻和加熱過程互不影響，邊流體的冷卻和加熱過程互不影響，邊界層不受干擾。界層不受干擾。有限空間自然對(duì)流有限空間自然對(duì)流：邊界層的發(fā)展受到干擾，或流動(dòng)受：邊界層的發(fā)展受到干擾，或流動(dòng)受到限制。到限制。 工程中廣泛使用的是下面的關(guān)聯(lián)式工程中廣泛使用的是下面的關(guān)聯(lián)式： ；()/2mwttttwtt 1/T 2. 2. 均勻壁溫條件下的大空間自然對(duì)流均勻壁溫條件下的大空間自然對(duì)流(Pr) 6-37nmmNuC Gr（）式中：式中：定性溫度定性溫度采用采用 GrGr數(shù)中的數(shù)中的 為為 與與 之差之差對(duì)于符合理想氣體性

31、質(zhì)的氣體，對(duì)于符合理想氣體性質(zhì)的氣體，特征長度特征長度的選擇：豎壁和豎圓柱取高度，橫圓柱取外徑。的選擇：豎壁和豎圓柱取高度，橫圓柱取外徑。32gtlGr注：豎圓柱按上表與豎壁用同一個(gè)關(guān)聯(lián)式只限于以下情況：注：豎圓柱按上表與豎壁用同一個(gè)關(guān)聯(lián)式只限于以下情況：1 / 435HdHGr(Pr)nmmNuC Gr （2 2）采用專用形式）采用專用形式*(Pr) 6-43mNuB Gr（）4*2gqlGrGrNu 式中：定性溫度取平均溫度式中：定性溫度取平均溫度t tm m，特征長度對(duì)矩形取短邊長。，特征長度對(duì)矩形取短邊長。 按此式整理的平板散熱的結(jié)果示于下表。按此式整理的平板散熱的結(jié)果示于下表。 3.

32、 3. 均勻熱流邊界條件均勻熱流邊界條件（1 1）采用常壁溫公式）采用常壁溫公式 對(duì)于高度為對(duì)于高度為L L的豎直平板的均勻熱流加熱情形，取平的豎直平板的均勻熱流加熱情形，取平板中點(diǎn)的壁溫作為確定板中點(diǎn)的壁溫作為確定GrGr數(shù)中的溫差和牛頓冷卻公式中的數(shù)中的溫差和牛頓冷卻公式中的壁面溫度。壁面溫度。這里流動(dòng)比較復(fù)雜，不能套用層流及湍流的分類這里流動(dòng)比較復(fù)雜，不能套用層流及湍流的分類。表表6-11 式（式（6-43）中的常數(shù)）中的常數(shù)B和和m5.9.4. 5.9.4. 有限空間自然對(duì)流換熱有限空間自然對(duì)流換熱 在生活和工業(yè)應(yīng)用里也經(jīng)常能看見一些相對(duì)狹窄空間在生活和工業(yè)應(yīng)用里也經(jīng)常能看見一些相對(duì)狹

33、窄空間中的自然對(duì)流換熱現(xiàn)象。中的自然對(duì)流換熱現(xiàn)象。寒冷地區(qū)廣泛使用的雙層玻璃窗寒冷地區(qū)廣泛使用的雙層玻璃窗; ;平板太陽能集熱器的集熱板與蓋板之間的空氣夾層平板太陽能集熱器的集熱板與蓋板之間的空氣夾層; ;用于變壓器油冷卻的扁盒自然對(duì)流冷卻器用于變壓器油冷卻的扁盒自然對(duì)流冷卻器; ;熱力管道或電纜線管溝中空氣的自然對(duì)流等。熱力管道或電纜線管溝中空氣的自然對(duì)流等。 此類問題大多希望求出從高溫表面到低溫表面的表面此類問題大多希望求出從高溫表面到低溫表面的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)和傳熱量。因受到狹窄空間形狀以及各相鄰表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)和傳熱量。因受到狹窄空間形狀以及各相鄰表面的約束，流體的流動(dòng)和換熱狀況往往比較復(fù)雜。

34、的約束，流體的流動(dòng)和換熱狀況往往比較復(fù)雜。僅討論如圖所示的僅討論如圖所示的豎豎的和的和水平水平的兩種的兩種封閉夾層封閉夾層的的自然對(duì)自然對(duì)流換熱流換熱，且推薦的公式僅限于氣體夾層。，且推薦的公式僅限于氣體夾層。htcthtct封閉夾層示意圖封閉夾層示意圖夾層內(nèi)流體的流動(dòng)，主要取決于以夾層厚度夾層內(nèi)流體的流動(dòng)，主要取決于以夾層厚度為特征長度為特征長度的的Gr數(shù)：數(shù)：當(dāng)當(dāng) 極低極低時(shí)換熱依靠純時(shí)換熱依靠純導(dǎo)熱導(dǎo)熱：32gtGrGr2430Gr。對(duì)于對(duì)于水平夾層水平夾層，當(dāng)，當(dāng) 2860Gr 對(duì)于對(duì)于豎直夾層豎直夾層，當(dāng)，當(dāng) 隨著隨著 的提高，會(huì)依次出現(xiàn)向?qū)恿魈卣鬟^渡的的提高，會(huì)依次出現(xiàn)向?qū)恿魈卣鬟^

35、渡的流（環(huán)流）、層流特征的流動(dòng)、湍流特征的流動(dòng)。流（環(huán)流）、層流特征的流動(dòng)、湍流特征的流動(dòng)。Gr對(duì)豎夾層，縱橫比對(duì)豎夾層，縱橫比 對(duì)換熱有一定影響。對(duì)換熱有一定影響。/H對(duì)于對(duì)于豎空氣豎空氣夾層，推薦以下實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式：夾層，推薦以下實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式：1/91/40.197(Pr),HNuGr1/91/30.073(Pr),HNuGr35(8.6 10 2.9 10 )Gr57(2.9 10 1.6 10 )Gr 對(duì)于對(duì)于水平空氣夾層水平空氣夾層，推薦以下關(guān)聯(lián)式：，推薦以下關(guān)聯(lián)式：1/40.212(Pr),NuGr451 10 4.6 10Gr 1/30.061(Pr) ,NuGr54.6 10Gr12

36、()/2,wwttRe式中：式中：定性溫度定性溫度均為均為 數(shù)中的數(shù)中的特特征長度征長度均為均為 。 實(shí)際上，除了自然對(duì)流外，夾層中還有輻實(shí)際上，除了自然對(duì)流外，夾層中還有輻射換熱，此時(shí)通過夾層的換熱量應(yīng)是兩者之和。射換熱，此時(shí)通過夾層的換熱量應(yīng)是兩者之和。/11 42H。/H對(duì)對(duì)豎空氣夾層豎空氣夾層， 的的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證范圍實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證范圍5-7 5-7 內(nèi)部強(qiáng)制對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式內(nèi)部強(qiáng)制對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式5.7.1 5.7.1 管槽內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流流動(dòng)與換熱的一些特點(diǎn)管槽內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流流動(dòng)與換熱的一些特點(diǎn)1 1 、兩種流態(tài)、兩種流態(tài) 層流區(qū)：層流區(qū)： ReReRe10Re10 4 42 2、入口段與充分發(fā)展段

37、、入口段與充分發(fā)展段流動(dòng)特征流動(dòng)特征：流態(tài)定型，流動(dòng)達(dá)到充分發(fā)展，稱為流動(dòng)流態(tài)定型，流動(dòng)達(dá)到充分發(fā)展，稱為流動(dòng)充分發(fā)展段充分發(fā)展段。從進(jìn)口到流動(dòng)充分發(fā)展段，稱為從進(jìn)口到流動(dòng)充分發(fā)展段，稱為入口段。入口段。dumRe一般多取截面平均流速一般多取截面平均流速層流層流湍流湍流換熱特征換熱特征：入口段的熱邊界層薄，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)高。：入口段的熱邊界層薄，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)高。/0.05 Re Prld 層流入口段長度層流入口段長度: :/60ld湍流入口段長度湍流入口段長度換熱特征換熱特征 熱邊界層同樣存在入口段與充分發(fā)展段，熱邊界層同樣存在入口段與充分發(fā)展段， 在進(jìn)口處，邊界層最薄，在進(jìn)口處，邊界層最薄，

38、h h x x 具有最高值，隨后降低。具有最高值，隨后降低。在層流情況下，在層流情況下，h h x x趨于不變值的距離較長。趨于不變值的距離較長。在紊流情況下，當(dāng)邊界層轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪骱?，在紊流情況下，當(dāng)邊界層轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪骱?，h h x x將有一些回將有一些回升，并迅速趨于不變值。升，并迅速趨于不變值。工程上常利用入口換熱效果好這一特點(diǎn)來強(qiáng)化設(shè)備的換熱。工程上常利用入口換熱效果好這一特點(diǎn)來強(qiáng)化設(shè)備的換熱。3 3兩種熱邊界條件均勻壁溫和均勻熱流兩種熱邊界條件均勻壁溫和均勻熱流 湍流：湍流：除液態(tài)金屬外，兩種條件的差別可不計(jì)除液態(tài)金屬外，兩種條件的差別可不計(jì) 層流：層流：兩種邊界條件下的換熱系數(shù)差別明顯。

39、兩種邊界條件下的換熱系數(shù)差別明顯。、流體平均溫度以及流體與壁面的平均溫差、流體平均溫度以及流體與壁面的平均溫差在用實(shí)驗(yàn)方法測定了同一截面上的速度及溫度分布后，采在用實(shí)驗(yàn)方法測定了同一截面上的速度及溫度分布后，采用下式確定該用下式確定該截面上流體的平均溫度截面上流體的平均溫度：定性溫度：定性溫度：計(jì)算物性的定性溫度多為計(jì)算物性的定性溫度多為截面上流體的平均溫截面上流體的平均溫度度（或進(jìn)出口截面平均溫度）。（或進(jìn)出口截面平均溫度）。ccpAfpActudAtcudA采用實(shí)驗(yàn)方法來測定時(shí)，應(yīng)在測溫點(diǎn)前設(shè)法將截面上各部采用實(shí)驗(yàn)方法來測定時(shí)，應(yīng)在測溫點(diǎn)前設(shè)法將截面上各部分的流體充分混和。分的流體充分混和

40、。牛頓冷卻公式中的平均溫差牛頓冷卻公式中的平均溫差 w wf f( (t t- - t t ) )m mt tm mm mm mp pf ff fh h A At t= = q q c c ( (t t - - t t ) )mq、fftt對(duì)對(duì)恒熱流恒熱流條件，可取條件，可取 作為作為 。對(duì)對(duì)恒壁溫恒壁溫條件，截面上的局部溫差是個(gè)變值，應(yīng)利用熱平條件，截面上的局部溫差是個(gè)變值，應(yīng)利用熱平衡式：衡式：式中式中， 為質(zhì)量流量；為質(zhì)量流量； 分別為出口、進(jìn)口截面上的平均溫度分別為出口、進(jìn)口截面上的平均溫度m mt t按對(duì)數(shù)平均溫差計(jì)算按對(duì)數(shù)平均溫差計(jì)算：lnffmwfwfttttttt當(dāng)流體進(jìn)口截面

41、與出口截面的溫差比在當(dāng)流體進(jìn)口截面與出口截面的溫差比在0.50.52 2之間時(shí)，之間時(shí)，可用算術(shù)平均溫差代替對(duì)數(shù)平均溫差?？捎盟阈g(shù)平均溫差代替對(duì)數(shù)平均溫差。0.52,2wfwfwfmwfttttttttt5.7.2 5.7.2 管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流換熱的準(zhǔn)則關(guān)系式管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流換熱的準(zhǔn)則關(guān)系式 1. 1. 常規(guī)流體常規(guī)流體 當(dāng)管內(nèi)流動(dòng)的雷諾數(shù)當(dāng)管內(nèi)流動(dòng)的雷諾數(shù)Re10Re104 4時(shí)，管內(nèi)流體處于旺時(shí)，管內(nèi)流體處于旺盛的紊流狀態(tài)。盛的紊流狀態(tài)。1)1)迪圖斯貝爾特（迪圖斯貝爾特（Dittus-BoelterDittus-Boelter）公式）公式 nNuPrRe023. 08 . 0特征長度為特征長度為

42、d，特征流速為特征流速為um，流體物性量采用的流體物性量采用的定性溫度是定性溫度是 為流體的平均溫度；流體為流體的平均溫度；流體被加熱被加熱n=0.4,n=0.4,流體被冷卻流體被冷卻 n=0.3n=0.3。2fffttt NuhddumRe45Re10 1.2 10,fPr0.7 120,f/60l d 。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證范圍實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證范圍此式適用與流體與壁面具有此式適用與流體與壁面具有中等以下溫差中等以下溫差場合。場合。50 203010tCtCCtC 氣體； 水（）；油（1 1）變物性影響的修正）變物性影響的修正在有換熱條件下，截面上的溫度并不均勻，導(dǎo)致速度分在有換熱條件下，截面上的溫度并不均勻，

43、導(dǎo)致速度分布發(fā)生畸變。布發(fā)生畸變。在換熱條件下，由于管中心和在換熱條件下，由于管中心和靠近管壁的流體溫度不同，因靠近管壁的流體溫度不同，因而管中心和管壁處的流體物性而管中心和管壁處的流體物性也會(huì)存在差異。也會(huì)存在差異。特別是粘度的不同將導(dǎo)致有溫特別是粘度的不同將導(dǎo)致有溫差時(shí)的速度場與等溫流動(dòng)時(shí)有差時(shí)的速度場與等溫流動(dòng)時(shí)有差別。差別。 （b b）在大溫差情況下計(jì)算換熱時(shí)準(zhǔn)則式右邊要乘）在大溫差情況下計(jì)算換熱時(shí)準(zhǔn)則式右邊要乘以物性修正項(xiàng)以物性修正項(xiàng)c ct t。不均勻物性場修正方法不均勻物性場修正方法（a a）小溫差時(shí)，在）小溫差時(shí)，在PrPr指數(shù)上加以修正。指數(shù)上加以修正。0.5tfwcTT加熱

44、時(shí)加熱時(shí)冷卻時(shí)冷卻時(shí)1tcmtfwc對(duì)液體對(duì)液體受熱時(shí)受熱時(shí)0.11m對(duì)氣體對(duì)氣體m = 0.25被冷卻被冷卻 （2 2）入口段的影響）入口段的影響當(dāng)管子的長徑比當(dāng)管子的長徑比l/d60l/d60時(shí)，屬于短管內(nèi)流動(dòng)換熱，時(shí)，屬于短管內(nèi)流動(dòng)換熱，入口段的影響不能忽視。此時(shí)亦應(yīng)在按照長管計(jì)算入口段的影響不能忽視。此時(shí)亦應(yīng)在按照長管計(jì)算出結(jié)果的基礎(chǔ)上乘以相應(yīng)的修正系數(shù)出結(jié)果的基礎(chǔ)上乘以相應(yīng)的修正系數(shù) ，入口段的，入口段的傳熱系數(shù)較高。對(duì)于通常的工業(yè)設(shè)備中的尖角入口，傳熱系數(shù)較高。對(duì)于通常的工業(yè)設(shè)備中的尖角入口，有以下有以下入口效應(yīng)修正系數(shù)：入口效應(yīng)修正系數(shù)：0.71ldcl 4ceAdPcA（3 3）非圓形截面槽道）非圓形截面槽道 用當(dāng)量直徑作為特征尺度應(yīng)用到上述準(zhǔn)則用當(dāng)量直徑作為特征尺度應(yīng)用到上述準(zhǔn)則方程中去。方程中去。 式中：式中： 為槽道的流動(dòng)截面積；為槽道的流動(dòng)截面積；P P 為濕周長。為濕周長。注：對(duì)截面上出現(xiàn)