知識(shí)點(diǎn)：無(wú)限大空間流體自由流動(dòng)時(shí)的換熱計(jì)算PPT

1、 前面講過(guò)，對(duì)于無(wú)相變對(duì)流換熱準(zhǔn)則方程通式為前面講過(guò)，對(duì)于無(wú)相變對(duì)流換熱準(zhǔn)則方程通式為 Nu=f Nu=f（ReRe，GrGr，PrPr） 對(duì)于無(wú)限大空間流體自由流動(dòng)換熱，由于沒(méi)有受迫流動(dòng)對(duì)于無(wú)限大空間流體自由流動(dòng)換熱，由于沒(méi)有受迫流動(dòng)對(duì)流換熱準(zhǔn)則方程式可寫(xiě)成對(duì)流換熱準(zhǔn)則方程式可寫(xiě)成 Nu=f Nu=f（GrGr，PrPr） 經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究得出這一準(zhǔn)則方程式的具體形式：經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究得出這一準(zhǔn)則方程式的具體形式： Nu=C Nu=C（Gr.PrGr.Pr）n n （1 1） 式中式中C C和和n n為常數(shù)，其值可按換熱表面的形狀及為常數(shù)，其值可按換熱表面的形狀及GrPrGrPr的的數(shù)值范圍由表數(shù)值范圍

2、由表1 1中選取。表中選取。表1 1中的數(shù)值適用于溫度均勻壁面的中的數(shù)值適用于溫度均勻壁面的流體自由運(yùn)動(dòng)換熱，即為常壁溫自然對(duì)流換熱。流體自由運(yùn)動(dòng)換熱，即為常壁溫自然對(duì)流換熱。 整理數(shù)據(jù)時(shí)采用的定型尺寸，對(duì)于管、線或球取其直徑整理數(shù)據(jù)時(shí)采用的定型尺寸，對(duì)于管、線或球取其直徑d d對(duì)于豎板取高度對(duì)于豎板取高度h h，對(duì)于平置圓盤(pán)取，對(duì)于平置圓盤(pán)取0.90.9倍的圓盤(pán)直徑，對(duì)于倍的圓盤(pán)直徑，對(duì)于知識(shí)點(diǎn)：無(wú)限大空間流體自由流動(dòng)時(shí)的換熱計(jì)算知識(shí)點(diǎn)：無(wú)限大空間流體自由流動(dòng)時(shí)的換熱計(jì)算 公式（公式（1 1）中）中C C和和n n值值 表表l l 知識(shí)點(diǎn)：無(wú)限大空間流體自由流動(dòng)時(shí)的換熱計(jì)算知識(shí)點(diǎn)：無(wú)限大空間

3、流體自由流動(dòng)時(shí)的換熱計(jì)算表面形狀及位置表面形狀及位置流動(dòng)情況示意流動(dòng)情況示意C C、n n值值定型尺寸定型尺寸GrGrPrPr適用范圍適用范圍流流 態(tài)態(tài)C Cn n垂直平壁及垂直平壁及垂直圓柱垂直圓柱層流層流紊流紊流0.590.590.120.121/41/41/31/3 高度高度h h 10104 410109 910109 910101313水平圓柱水平圓柱層流層流紊流紊流0.530.530.130.131/41/41/31/3 圓柱外徑圓柱外徑d d 10104 410109 910109 910101212twtfh 續(xù)表續(xù)表 知識(shí)點(diǎn)：無(wú)限大空間流體自由流動(dòng)時(shí)的換熱計(jì)算知識(shí)點(diǎn)：無(wú)限大空

4、間流體自由流動(dòng)時(shí)的換熱計(jì)算表面形狀及位置表面形狀及位置流動(dòng)情況示意流動(dòng)情況示意C C、n n值值定型尺寸定型尺寸Gr.PrGr.Pr適用范圍適用范圍流流 態(tài)態(tài)C Cn n熱面朝上或冷面熱面朝上或冷面朝下的水平壁朝下的水平壁層流層流紊流紊流0.540.540.150.151/41/41/31/3矩形取兩個(gè)邊矩形取兩個(gè)邊長(zhǎng)的平均值；長(zhǎng)的平均值；非規(guī)則平板取非規(guī)則平板取面積與周長(zhǎng)的面積與周長(zhǎng)的比值；圓盤(pán)取比值；圓盤(pán)取0.9d0.9d2 210104 48 810106 68 810106 610101111 熱面朝下或冷面熱面朝下或冷面朝上的水平壁朝上的水平壁層流層流0.580.581/51/5同上

5、同上10105 510101111平置矩形取兩邊長(zhǎng)的平均值，詳見(jiàn)表平置矩形取兩邊長(zhǎng)的平均值，詳見(jiàn)表1 1。定性溫度采用邊界層。定性溫度采用邊界層的平均溫度的平均溫度 ，此處，此處t tw w為壁面溫度，為壁面溫度，t tf f為遠(yuǎn)離壁面為遠(yuǎn)離壁面的流體溫度。的流體溫度。GrGr數(shù)中的數(shù)中的tt取取t tw w和和t tf f之差。之差。 式式(1)(1)適用于任何液體和氣體及任何形狀和大小的物體。適用于任何液體和氣體及任何形狀和大小的物體。也可以用來(lái)計(jì)算橫板的換熱。也可以用來(lái)計(jì)算橫板的換熱。 上表中對(duì)于垂直圓筒，只有當(dāng)上表中對(duì)于垂直圓筒，只有當(dāng) 時(shí)，才能按垂直平壁處理，誤差小于時(shí)，才能按垂直平壁處