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F-K 方程

11.3 管内流动时的对流换热. 1 ．相似理论 - 模型实验法. （ 1 ）利用相似转换法求相似特征数. F-K 方程. 傅里叶数. 贝克来数. 温度场随时间的变化特征. 温度场随空间的变化特征. 1. 2. 3. 11.3 管内流动时的对流换热. 边界换热微分方程. 努塞尔数. 斯坦顿数. 普朗特数. 将动量传输与热量传输联系起来. 表征对流换热作用强弱. 表征对流换热作用强弱. 11.3 管内流动时的对流换热. 强制流动状态 惯性力 / 黏性力. N-S 方程. 自然流动状态 浮升力 / 黏性力.

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  1. 11.3 管内流动时的对流换热 1．相似理论-模型实验法 （1）利用相似转换法求相似特征数 F-K方程 傅里叶数 贝克来数 温度场随时间的变化特征 温度场随空间的变化特征

  2. 1 2 3 11.3 管内流动时的对流换热 边界换热微分方程 努塞尔数 斯坦顿数 普朗特数 将动量传输与热量传输联系起来 表征对流换热作用强弱 表征对流换热作用强弱

  3. 11.3 管内流动时的对流换热 强制流动状态 惯性力/黏性力 N-S方程 自然流动状态 浮升力/黏性力

  4. 11.3 管内流动时的对流换热 （2）建立特征数方程 稳定流动 紊流强制对流换热 自然对流换热 （3）模型实验确定待定系数

  5. 11.3 管内流动时的对流换热 （4）经验公式 管内紊流强制对流换热，以迪塔斯-波尔特公式最著名： m—液体被加热或气体被冷却时m=0.4 液体被冷却或气体被加热时m=0.3 定性温度为流体的平均温度tf —管长修正系数； —温差修正系数； —弯曲修正系数

  6. 11.3 管内流动时的对流换热 公式适用条件： 1）紊流强制对流光滑直管 Re=104~1.2×105 否则 查表11-18 P186； 直管， 管内为气体 管内为液体

  7. 11.3 管内流动时的对流换热 2）普朗特数： Pr=0.6~120 3）温度差限制： 气体 水 油类 否则 按式11-56、11-57计算 P187 4）定形尺寸： 管内径，非圆管用当量直径。

  8. 11.3 管内流动时的对流换热 n=0.4 强化对流换热的措施： 1）流体种类 液体>气体 流速效果>管径效果 2）提高流速v，减小管径d， 3）为减小圆管当量直径，可将圆管改为椭圆管 4）增加表面粗糙度

  9. 11.3 管内流动时的对流换热 过渡流对流换热 Re=2300～104 层流对流换热 定性温度为tf； 例 11-4 P187

  10. 11.3 管内流动时的对流换热 2．类比法 柯尔伯恩类比： 平板 管流 适用于粗糙表面的对流换热计算，定性温度tm 。

  11. 小　结 一、本课的基本要求 1．掌握对流换热相似特征数的表达式及物理意义。 2．掌握管内流动时的对流换热计算。 3．掌握强化对流换热的措施。 二、本课的重点、难点 重点：管内流动时的对流换热计算。 难点：强化对流换热措施的分析。 三、作业 习题P195 11-10 11-13

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