《對(duì)流傳熱》課件

對(duì)流傳熱對(duì)流傳熱簡(jiǎn)介對(duì)流傳熱的基本原理對(duì)流傳熱的計(jì)算方法對(duì)流傳熱的影響因素對(duì)流傳熱的實(shí)際應(yīng)用contents目錄01對(duì)流傳熱簡(jiǎn)介對(duì)流傳熱是指流體與固體壁面之間通過(guò)接觸進(jìn)行熱量傳遞的過(guò)程。定義對(duì)流傳熱過(guò)程中，流體中的溫度分布不均勻，熱量從高溫側(cè)向低溫側(cè)傳遞，同時(shí)伴隨著流體的流動(dòng)。特點(diǎn)對(duì)流傳熱的定義對(duì)流傳熱的重要性工程應(yīng)用在能源、化工、航空航天、建筑等領(lǐng)域，對(duì)流傳熱現(xiàn)象廣泛存在，對(duì)于設(shè)備的性能和效率有著重要影響?？茖W(xué)研究對(duì)流傳熱的研究有助于深入了解傳熱機(jī)制，為相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新提供理論支持。由于流體內(nèi)部密度差異引起的流動(dòng)，如散熱器中的冷卻水。自然對(duì)流強(qiáng)制對(duì)流混合對(duì)流由于外部機(jī)械力作用引起的流動(dòng)，如空調(diào)中的風(fēng)扇吹動(dòng)空氣。自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流同時(shí)存在的流動(dòng)，如散熱器中的液體在風(fēng)扇的作用下流動(dòng)。030201對(duì)流傳熱的類型02對(duì)流傳熱的基本原理0102牛頓冷卻定律該定律是描述對(duì)流傳熱的基本定律，適用于牛頓流體在重力場(chǎng)中的自然對(duì)流。牛頓冷卻定律指出，物體表面與周圍流體間的溫差與流體沿該物體表面自然對(duì)流時(shí)的換熱速率成正比。熱傳導(dǎo)與對(duì)流的關(guān)系熱傳導(dǎo)是熱量在物體內(nèi)部通過(guò)分子間的相互作用進(jìn)行的傳遞方式，而對(duì)流則是熱量通過(guò)流體流動(dòng)進(jìn)行的傳遞方式。在對(duì)流傳熱過(guò)程中，熱傳導(dǎo)和對(duì)流同時(shí)存在，但以對(duì)流為主。對(duì)流換熱系數(shù)是指在單位溫差下，單位面積的對(duì)流傳熱速率，反映了流體與固體表面之間的傳熱能力。對(duì)流換熱系數(shù)的大小取決于流體的物理性質(zhì)、流動(dòng)狀態(tài)、溫度差以及固體表面的特性等因素。對(duì)流換熱系數(shù)的概念VS對(duì)流換熱系數(shù)的計(jì)算方法有多種，包括經(jīng)驗(yàn)公式法、數(shù)值模擬法和實(shí)驗(yàn)測(cè)定法等。經(jīng)驗(yàn)公式法是根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)出的公式，適用于特定條件下的對(duì)流傳熱問(wèn)題。數(shù)值模擬法是通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬流體流動(dòng)和傳熱過(guò)程的方法，可以處理復(fù)雜的流動(dòng)和傳熱問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)測(cè)定法是通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段測(cè)量對(duì)流換熱系數(shù)的方法，具有直接性和可靠性。對(duì)流換熱系數(shù)的計(jì)算方法03對(duì)流傳熱的計(jì)算方法邊界層分析法是一種基于流體動(dòng)力學(xué)的方法，用于研究對(duì)流傳熱問(wèn)題。邊界層分析法適用于各種復(fù)雜的流動(dòng)和傳熱條件，如湍流、非牛頓流體和多孔介質(zhì)等。它通過(guò)分析流體的邊界層特性，如溫度、速度和壓力等，來(lái)描述對(duì)流傳熱過(guò)程。該方法需要詳細(xì)的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)信息，因此計(jì)算成本較高。邊界層分析法01它通過(guò)總結(jié)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立傳熱系數(shù)與流體的物理性質(zhì)、流動(dòng)條件和換熱表面的幾何特征之間的關(guān)聯(lián)式。特征數(shù)關(guān)聯(lián)式法具有簡(jiǎn)單、方便和實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)，適用于工程實(shí)際中的傳熱計(jì)算。該方法需要依賴實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此對(duì)于某些特殊流體的傳熱問(wèn)題可能不適用。特征數(shù)關(guān)聯(lián)式法是一種基于實(shí)驗(yàn)的方法，用于預(yù)測(cè)對(duì)流傳熱過(guò)程。020304特征數(shù)關(guān)聯(lián)式法數(shù)值模擬方法是一種基于計(jì)算機(jī)模擬的方法，用于求解對(duì)流傳熱問(wèn)題。數(shù)值模擬方法可以模擬復(fù)雜的流動(dòng)和傳熱條件，如湍流、多相流和化學(xué)反應(yīng)等。數(shù)值模擬方法它通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型，模擬流體的流動(dòng)和傳熱過(guò)程，并利用數(shù)值計(jì)算方法求解。該方法需要較高的計(jì)算資源和專業(yè)知識(shí)，因此計(jì)算成本較高。04對(duì)流傳熱的影響因素密度流體的粘度越大，對(duì)流傳熱速率越小。粘度導(dǎo)熱系數(shù)比熱容01020403流體的比熱容越大，對(duì)流傳熱速率越大。流體的密度越大，對(duì)流傳熱速率越小。流體的導(dǎo)熱系數(shù)越大，對(duì)流傳熱速率越大。流體物性參數(shù)的影響層流狀態(tài)下，流體的流動(dòng)較為穩(wěn)定，對(duì)流傳熱速率較低。層流湍流狀態(tài)下，流體的流動(dòng)較為復(fù)雜，對(duì)流傳熱速率較高。湍流流動(dòng)狀態(tài)的影響入口速度越大，對(duì)流傳熱速率越大。入口速度出口壓力越大，對(duì)流傳熱速率越小。出口壓力溫度梯度越大，對(duì)流傳熱速率越大。溫度梯度流動(dòng)邊界條件的影響傳熱表面的材料導(dǎo)熱系數(shù)越大，對(duì)流傳熱速率越大。傳熱表面的粗糙度越大，對(duì)流傳熱速率越小。傳熱表面的影響傳熱表面的粗糙度傳熱表面的材料05對(duì)流傳熱的實(shí)際應(yīng)用在鑄造、焊接、熱處理等工業(yè)過(guò)程中，對(duì)流傳熱是實(shí)現(xiàn)工件加熱的主要方式。通過(guò)對(duì)流將熱量從熱源傳遞給工件，使其達(dá)到所需的溫度。工業(yè)加熱在機(jī)械加工、電子產(chǎn)品制造等過(guò)程中，對(duì)流傳熱被用于將工件或設(shè)備冷卻下來(lái)，以保持其正常工作溫度或防止過(guò)熱。工業(yè)冷卻工業(yè)加熱和冷卻過(guò)程自然對(duì)流是由于密度梯度引起的熱對(duì)流現(xiàn)象，如火山噴發(fā)時(shí)巖漿上升、地球內(nèi)部熱量傳遞等。自然對(duì)流在氣候變化、地?zé)嵫芯康阮I(lǐng)域有重要應(yīng)用。自然對(duì)流現(xiàn)象空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)制冷系統(tǒng)中的冷媒循環(huán)就是一種對(duì)流傳熱過(guò)程。通過(guò)制冷劑在蒸發(fā)器和冷凝器中的流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)空氣的冷卻和加熱。制冷系統(tǒng)制冷系統(tǒng)中的制冷劑循環(huán)也是利用對(duì)流傳熱原理，將熱量從室內(nèi)帶到室外，實(shí)現(xiàn)制冷效果?？照{(diào)和制冷系統(tǒng)核能系統(tǒng)中的