传热学英文讲义翻译传热学_6-2.ppt

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1、HeatTransfer6-2BeijingJiaotongUniversity6–5层流与湍流层流：流线形流动湍流：速度波动，高度无序运动过渡区流动：界于层流和湍流之间HeatTransfer6-2BeijingJiaotongUniversityHeatTransfer6-2BeijingJiaotongUniversity速度剖面层流:速度剖面是抛物线形湍流：速度分布变得平坦湍流边界层:层流底层靠近壁面的薄层内黏性力占主要作用速度呈线性分布，流线性流动缓冲层靠近黏性底层，湍流的影响很明显，但不是最主要的扩散因

2、素HeatTransfer6-2BeijingJiaotongUniversity湍流层主要受湍流影响雷诺数惯性力比上流体中的黏性力HeatTransfer6-2BeijingJiaotongUniversity临界雷诺数掠过平板Recr=vxcr/ν=uxcr/ν=5×105湍流动量和能量传递湍流的特点是流体质点群的随机和快速波动，称为涡HeatTransfer6-2BeijingJiaotongUniversity湍流的描述时均值和脉动值同样,HeatTransfer6-2BeijingJiaotongUni

3、versity雷诺应力雷诺热流密度总切应力总热流密度HeatTransfer6-2BeijingJiaotongUniversityHeatTransfer6-2BeijingJiaotongUniversity6–6对流微分方程质量守恒方程动量守恒方程HeatTransfer6-2BeijingJiaotongUniversity能量守恒方程能量平衡dyHeatTransfer6-2BeijingJiaotongUniversity控制体能量传递速率X轴方向HeatTransfer6-2BeijingJiaoto

4、ngUniversity净导热率以导热方式输入控制体的净能量X轴方向HeatTransfer6-2BeijingJiaotongUniversity稳态二维流动能量方程当黏性切应力不可忽略时HeatTransfer6-2BeijingJiaotongUniversity平板对流方程的解法连续、动量、能量方程(二维)(稳态、不可压缩、层流，流体热物性不变)HeatTransfer6-2BeijingJiaotongUniversity边界条件Atx=0:u(0,y)=u，T(0,y)=TAty=0:u(x,0)=

5、0,v(x,0)=0,T(x,0)=TsAsy:u(x,)=u,T(x,)=T布拉修斯求解(1908)HeatTransfer6-2BeijingJiaotongUniversity壁面切应力当地表面摩擦系数对于Pr>0.6,表面温度梯度HeatTransfer6-2BeijingJiaotongUniversity当地对流换热系数努塞尔数热边界层厚度HeatTransfer6-2BeijingJiaotongUniversity6–7对流方程相似性和无量纲化引入无量纲变量HeatTransfer6-2

6、BeijingJiaotongUniversity边界条件u*(0,y*)=1,u*(x*,0)=0,u*(x*,)=1,v*(x*,0)=0,T*(0,y*)=1,T*(x*,0)=0,T*(x*,)=1ReandNunumbersserveassimilarityparametersHeatTransfer6-2BeijingJiaotongUniversity6–8摩擦系数和对流换热系数的函数形式u*=f1(x*,y*,ReL)表面切应力当地摩擦系数HeatTransfer6-2BeijingJiaoto

7、ngUniversity无量纲温度T*T*=g1(x*,y*,ReL,Pr)对流换热系数努塞尔数HeatTransfer6-2BeijingJiaotongUniversity平均摩擦系数Cf=f4(ReL)平均努塞尔数Nu=g3(ReL,Pr)简易形式HeatTransfer6-2BeijingJiaotongUniversity6–9动量和能量传递之间的比拟HeatTransfer6-2BeijingJiaotongUniversityCf,x=0.664Rex1/2Nux=0.332Pr1/3Rex1/2H

8、eatTransfer6-2BeijingJiaotongUniversityHeatTransfer6-2BeijingJiaotongUniversity例6–1通过阻力测定得到对流换热系数房间里悬挂一块平板,规格为2m×3m,空气沿3m长的边掠过该平板表面.空气来流温度为20C,速度为7m/s.测得总阻力为0.86N.计算该平板的平均对流换热系数(F