【精品】研究生传热学笔记

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1、1.耗散函数中的耗散热的概念，法向应力可否转化为耗散热答：课本18——19贝dududuT+T+Txv刃dy旷dz、2du、2+2—+2dvdwdzdvdvdv'T+T+T小dxyydyzydz)、2yydudv一+一dydxy(a—、2OUow+一+一8xdwdw+孑厂rhTxzdx"dy'dvdw丫+一+一Svvzz“①称为能量耗散函数。耗散热是单位时间内粘性应力，包括粘性切向应力和粘性法向应力,对控制体内流体所做的功不可逆的转变为热能的那一部分，所以法向应力可以转化为耗散热。粘性切向应力：rvvrv.rVYrv.r.vr.v；粘性法向应力

2、:txxtxvt„2.卡门三层通用模型的理论缺陷答：课木146——147页卡门根据壁区的粘性底层，过渡区和湍流核心层提出三层模型的速度分布：粘性底层：5

3、卡门三层通用模型应用于管内湍流对流换热时仍然不能得到满意的结果，其原因在丁•该通用速度分布完全忽略了湍流的动量传递（vz=0）o2）在【员］管中心线处竺应等于零。dr3）尽管卡门三层模型在描述湍流速度分布本少吋与实验结果比较符合，但是用它来计算与速度梯度有关的比值vt/v,就不那么完全止确。在湍流核心层，山于叫V,可写出:2i=（i_2L）/£!L,在管中心线处/=这时v//v=Oo事实上，这一区域的湍流动量扩散率％比分子动量扩散率『高出两个数量级，而vt/v应有很高的数值。而冃儿/V是影响湍流温度分布和换热的重要因素，因此对丁PrA30和Pr

4、Y0.5的流体，有必要対卡门三层模型进行改进。4）在实际中，三层Z间并无明显界限。5）粘性底层到湍流速度分布不一定连续，不可用分段函数表示。1.管内受迫流动处于热充分发展段。证明：hx=const;证明：常热流边界条件下,dxdxdx=constm一H*以不随X发生变化，即:£T（x,r）-TwM杰［几⑴一几⑴（1）式中Tw（x）是管壁面温度,可以证明：课木77——78页AT在热充分发展段，—=0,速度分量只是半径厂的函数，但经不等于零。有对流换热的dxdx情况下，流体截而平均温度几沿流动方向也是变化的，故定义无量纲温度:沿兀方向发生变化在常壁

5、温和长热流条件下，（1）是可能的，这时，无量纲温度分布不随x发生变化，只是厂的函数，由（1）得a©

6、qx=const,/?v=const,所以沿兀任何截dxJrTylrT'而都有：Tm-Tu=const,即m”dxdxfT-Tw}

7、发展段，已知粘性底层厚度氏，管径d,求盒与Re的关系。d由R门三层通川模型得：在粘性底层处,当U取比时,y取8ts,贝!W3ts=塔■UMooVd■一初——'将Udu2du2dvd代入即有：乡/、2Re-3丿在管内湍流充分发展时，根据樂血摩擦系数九的定义式和阻力系数/的定义可得:rH.=1fpu.n；圆管内湍流流动的阻力试验结果由布拉修斯公式给出：/二空孚；8Re^10.3164-2jpiim，Re"e则』=RedvV_310.3164-广25乘几oPSRe》_325.28Re石5.由相似解获得外掠平壁层流边界层换热时的无量纲温度积分表达式为：

8、T-T0（〃）=厂十,根据布拉修斯方程r^ff=o证明：Pt=1时，^（7）=/（^）=—-并解释证明结果的物理意义。卜出（〃）d町,对上式积分得f