对流换热系数

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对流换热系数经验公式

对流换热系数经验公式

对流换热系数经验公式流换热系数是热工学中重要的参数之一,用于描述流体与固体之间传热的能力。

在工程实践中,经验公式被广泛应用于估算流换热系数。

这些公式基于大量实验数据和数学模型的结果,可以在不需要复杂计算和精确数据的情况下,快速估算流换热系数。

常见的流换热系数经验公式可以分为两类:表观流换热系数经验公式和基本流换热系数经验公式。

表观流换热系数经验公式是根据表面上特定的物理现象和实验数据建立的。

这种公式主要用于估算被表面积限制而产生强制对流的情况下的流换热系数。

其中最著名的公式是Dittus-Boelter公式。

这个公式适用于流体为与壁面接触时液体或气体的传热,是工程实践中常用的公式之一、Dittus-Boelter公式的形式如下:Nu=0.023*Re^0.8*Pr^0.3其中Nu是表观流换热系数,Re是雷诺数,Pr是普朗特数。

雷诺数是流体动量与粘性之比的无量纲数,普朗特数是冲击与传导传热之比的无量纲数。

这个公式适用于在平直管内被流体完全充满的情况下。

另一个常见的表观流换热系数经验公式是Sieder-Tate公式,用于粗糙管内的对流传热计算。

Sieder-Tate公式的形式如下:Nu=(f/8)*(Re-1000)*Pr/(1+12.7*(f/8)^0.5*(Pr^(2/3)-1))其中f是摩擦系数,由Darcy方程计算,Re是雷诺数,Pr是普朗特数。

这个公式主要用于对流传热比较复杂的状况。

基本流换热系数经验公式是根据流体与固体之间传热机理的基本原理建立的。

这种公式适用于在不同传热条件下的流换热系数估算。

其中最著名的公式是Nu-Prandtl公式和Churchill-Bernstein公式。

Nu-Prandtl公式适用于流体被不同形状物体包围的情况下。

公式的形式如下:Nu=C*Re^m*Pr^n其中Nu是流换热系数,Re是雷诺数,Pr是普朗特数,C、m和n是经验系数。

这个公式的系数可以根据实验数据和数值方法进行拟合获得。

求空气和管壁面间对流换热系数

求空气和管壁面间对流换热系数

求空气和管壁面间对流换热系数对流换热是热工学中一个重要的研究对象,对流换热系数是描述流体和固体壁面之间换热效果的一个重要参数。

而在许多工程领域中,空气和管壁面间的对流换热系数更是备受关注。

本文将围绕这一主题展开讨论,探讨空气和管壁面间对流换热系数的相关影响因素和计算方法。

一、对流换热系数的定义对流换热系数是指单位面积上的传热功率与温差之比,通常用符号"h"表示。

在对流换热过程中,对流换热系数的大小直接影响着传热效果,因此对其的研究和计算具有重要意义。

二、空气和管壁面间对流换热系数的影响因素1. 管道材质管道的材质直接影响着管壁面的导热性能和表面粗糙度,从而影响对流换热系数的大小。

一般来说,导热性能好、表面粗糙度小的管道对流换热系数会较高。

2. 流体性质空气的流体性质,如密度、粘度和导热系数等,也会对空气和管壁面间对流换热系数产生影响。

这些性质与空气的温度、压力等因素密切相关,在对流换热系数的计算中需要综合考虑。

3. 流体流动状态流体的流动状态对对流换热系数有明显影响。

层流和湍流的流动状态下,对流换热系数的大小会有所不同。

在实际工程中需根据流体流动状态的不同进行对流换热系数的计算和分析。

4. 管道几何形状管道的几何形状也会对对流换热系数产生影响。

不同形状的管道在对流换热过程中,由于流体流动状态的差异,其对流换热系数也会有所不同。

在计算对流换热系数时需要考虑管道的几何形状。

5. 表面温度差表面温度差是影响空气和管壁面间对流换热系数的重要因素。

一般来说,温度差越大,对流换热系数也会相应增大。

在工程实践中需要合理控制表面温度差,以提高对流换热系数。

三、空气和管壁面间对流换热系数的计算方法对于空气和管壁面间对流换热系数的计算,通常采用经验公式或数值模拟的方法。

常用的经验公式包括Dittus-Boelter公式、Sieder-Tate 公式等,这些公式都是根据大量实验数据拟合得到的经验公式,适用范围较广。

对流换热系数计算公式

对流换热系数计算公式

对流换热系数计算公式
随着互联网的发展,流体力学的定量研究技术也在不断提高和强化。

在当今的工程应用中,对流换热系数是其中重要的几个尺度。

本文在全面分析基础上,讨论了对流换热系数的计算公式。

首先,根据法布尔-斯托克斯定律,对流换热系数可以用以下公式表示:
h=Nu L/D
其中,Nu为Nusselt数,L为物质的热传导长度,D为对流传热的导热长度。

在实际的计算中,需要进行一些不可避免的细化处理。

Nusselt 数Nu取决于流体条件和结构物的形状,因此可以通过收集数据和实验,提取的Nu的表达式来计算。

同样,物质的热传导长度L和导热长度D也可以通过实验数据或者试验结果进行估算,从而计算出对流换热系数 h。

对流换热系数是众多机械系统中变量中的关键尺度,反映了流体传热性能和机构热性能的息息相关性。

因此,使用正确的公式来精准计算对流换热系数,是改善机械操作能力和精度的重要手段。

对流换热系数

对流换热系数

对流换热系数
对流换热系数是指在一定条件下,两个温度不同的物体之间发生相互接触而引起的传热过程中,通过对流所引起的传热量。

物理学上把在单位时间、单位面积和单位表面积的情况下产生的传热量称为对流换热系数。

由此可见,它与传热速率及传热方向有关。

例如管道壁或翅片能增加管内外的对流换热,提高管子壁或翅片的导热系数,使总的对流换热系数得以增大。

对流换热速率较小时,则其影响甚微;但对流换热速率增大到一定值后,将严重地阻碍传热。

从另一角度看,若不计及湍流扩散部分,则传热量仅与直接接触的那一层介质有关。

因此,在实际工作中常把表面积较大的薄金属板做成翅片或肋片状,放置在散热器内,利用表面积的强迫对流来进行传热。

当然也可以采取各种形式的翅片来代替翅片。

冷空气密度大于暖空气,当风吹动暖空气向冷空气移动时,被带走了热量,使空气升温,故冷空气要比暖空气重。

当空气受到冷却而达到饱和时,与周围环境的温差愈大,空气的温度就愈低,即空气吸收周围环境的热量多。

反之亦然。

这样,空气自身的对流运动愈快,周围的空气就愈容易变成冷空气。

据实验证明:当室外气温20℃时,通过3毫米厚的玻璃窗,室内气温将下降6℃左右,1毫米厚的钢板玻璃窗就更厉害,可下降10℃~15℃。

试想,室外气温已经很低了,我们再把门窗关闭起来,屋里的空气还会流动吗?显然是不会的!结果又造成了对流。

空气中温度高的空气主动地向温度低的空气移去,从而出现“对流”。

“对流”是指空气在水平方向的流动。

“辐射”是
指空气在垂直方向的流动。

对流换热系数的测定方法

对流换热系数的测定方法

对流换热系数的测定方法实验传热学对流换热系数测定方法总结对流换热系数测定方法总结目录一、前言...................................................................... ...................................... 2 二、管内对流换热系数的瞬态测量法 ........................................................... 3 三、窄环隙流道强迫对流换热实验 (4)四、双侧加热窄环隙流道强迫对流换热实验 (5)五、无相变流体在内斜齿螺旋槽管内强化对流换热实验 (6)六、基于集总参数法的瞬态对流换热系数测定 (8)七、总结...................................................................... .................................... 10 八、参考文献 ..................................................................... .. (11)1一、前言工程上把流体流过一个物体表面时流体与物体表面间的热量传递过程称为对流传热。

对流传热的基本计算式是牛顿冷却公式,及分别为q,h(t,t)ttwwff 2壁面温度和流体温度,即为表面传热系数,单位是。

表面传热系数W/(m,K)h 的大小与对流换热过程中的许多因素有关。

它不仅取决于流体的物性以及换热表面的形状、大小与布置,而且还与流速有密切的关系。

牛顿冷却公式并不是揭示影响表面传热系数的种种复杂因素的具体关系式,而仅仅给出了表面传热系数的定义。

确定对流换热系数h有两条途径:一是理论解法;一是实验解法。

理论解法是在所建立的边界层对流传热微分方程的基础上,通过教学分析解法、积分近似解法、数值解法和比拟解法求得对流传热系数h的表达式或数值。

对流换热系数

对流换热系数

对流换热系数对流换热是一种重要而广泛应用的传热方式,在工程领域中有着重要的应用。

对流换热系数是描述对流换热过程性质的一个重要参数,它决定了换热的效率和速率。

本文将介绍对流换热系数的定义、影响因素以及计算方法。

定义对流换热系数(Convective Heat Transfer Coefficient)是指在流体与物体之间的传热过程中,单位面积上的热量传递量与温度差之比。

对流换热系数的单位是[W/(m^2·K)],表示单位面积上的热量传递量(单位是W)在温度差(单位是K)下的变化量。

影响因素对流换热系数受多个因素的影响,下面列举了一些主要因素:流动状态流动状态是指流体在传热过程中的流动形态。

一般而言,对流换热系数在湍流状态下较大,而在层流状态下较小。

湍流状态下,流体的速度分布较为复杂,产生的湍流涡旋有利于热量的传递,因此对流换热系数增大。

层流状态下,流体速度分布较为均匀,湍流涡旋较少,导致传热速率较慢,对流换热系数较小。

流体性质流体的性质也会对对流换热系数产生影响。

一般而言,流体的导热性能越好,对流换热系数越大。

此外,流体的物理性质如密度、粘度等也会对对流换热系数产生影响。

例如,流体的粘度越大,对流换热系数越小。

流体属性流体属性指的是流体的运动特性,包括流速、改变流动方向的装置、表面粗糙度等。

流速越大,对流换热系数越大。

在流体通过管道或管束等装置时,装置的几何形状和尺寸也会影响对流换热系数。

表面粗糙度越大,对流换热系数越大。

温度差温度差是指流体和物体之间的温度差值。

温度差越大,对流换热系数越大。

这是因为温度差越大,传热驱动力越大,导致对流换热系数增大。

计算方法计算对流换热系数的方法有多种,常用的包括理论计算方法和实验测量方法。

理论计算方法理论计算方法是基于基本的传热方程和传热模型进行计算。

常用的理论计算方法有经典的Dittus-Boelter公式、Gnielinski公式以及Churchill-Bernstein公式等。

pdms对流换热系数

pdms对流换热系数

pdms对流换热系数摘要:1.PDMS 的概述2.对流换热系数的定义3.PDMS 对流换热系数的测量方法4.PDMS 对流换热系数的影响因素5.PDMS 在热管理领域的应用正文:1.PDMS 的概述PDMS(Polydimethylsiloxane,聚二甲基硅氧烷)是一种常见的硅橡胶材料,具有优良的耐热性、耐寒性、柔软性和化学稳定性。

这些特性使得PDMS 在众多领域中都有广泛的应用,如微流控、生物医学、光电子和热管理等。

2.对流换热系数的定义对流换热系数(h)是热传导过程中的一个重要参数,表示流体与固体表面之间因对流换热而产生的热量传递速率。

对流换热系数越大,表示流体与固体表面之间的热量传递速率越快。

3.PDMS 对流换热系数的测量方法PDMS 对流换热系数的测量通常采用实验方法,如热电偶法、红外热像技术等。

这些方法可以分别测量流体与固体表面的温差和热流密度,从而计算出对流换热系数。

4.PDMS 对流换热系数的影响因素影响PDMS 对流换热系数的因素主要有以下几点:(1)流体的物理性质:如流体的密度、粘度、比热容等;(2)流体的流动状态:如层流和湍流;(3)固体表面的形状和粗糙度;(4)流体与固体表面之间的温差;(5)其他外部条件:如压力、温度等。

5.PDMS 在热管理领域的应用由于PDMS 具有优异的热学性能,使其在热管理领域具有广泛的应用。

例如,可以将PDMS 制作成热交换器、散热器等部件,以提高系统的热传导效率。

此外,PDMS 还可以用于制作微流控热器件,如热敏电阻、热电偶等,以实现对微流控系统的精确温度控制。

综上所述,PDMS 对流换热系数是衡量PDMS 在热管理领域应用性能的一个重要参数。

对流换热系数

对流换热系数

对流换热系数对流换热系数流体与固体表面之间的换热能力,即物体表面与附近空气温差1℃、单位时间单位面积上通过对流与附近空气交换的热量。

单位为W/(m^2·℃)。

表面对流换热系数的数值与换热过程中空气的物理性质、换热表面的形状、部位、表面与流体之间的温差以及空气的流速等都有密切关系。

表面附近的气流速度愈大,其表面对流换热系数也愈大。

如人处在风速较大的环境中,由于皮肤表面的对流换热系数较大,其散热(或吸热)量也较大。

对流换热系数可用经验公式计算,通常用巴兹公式计算。

对流传热系数也称对流换热系数。

对流换热系数的基本计算公式由牛顿于1701年提出,又称牛顿冷却定律。

牛顿指出,流体与固体壁面之间对流传热的热流与它们的温度差成正比,即:q = h*(tw-t∞)Q = h*A*(tw-t∞)式中:q为单位面积的固体表面与流体之间在单位时间内交换的热量,称作热流密度,单位W/m^2;tw、t∞分别为固体表面和流体的温度,单位K;A为壁面面积,单位m^2;Q为面积A上的传热热量,单位W;h称为表面对流传热系数,单位W/(m^2.K)。

对流换热系数h的物理意义是:当流体与固体表面之间的温度差为1K时,1m*1m壁面面积在每秒所能传递的热量。

h的大小反映对流换热的强弱。

如上所述,h与影响换热过程的诸因素有关,并且可以在很大的范围内变化,所以牛顿公式只能看作是传热系数的一个定义式。

它既没有揭示影响对流换热的诸因素与h之间的内在联系,也没有给工程计算带来任何实质性的简化,只不过把问题的复杂性转移到传热系数的确定上去了。

因此,在工程传热计算中,主要的任务是计算h。

计算传热系数的方法主要有实验求解法、数学分析解法和数值分析解法。

影响对流传热强弱的主要因素有:1. 对流运动成因和流动状态;2. 流体的物理性质(随种类、温度和压力而变化);3. 传热表面的形状、尺寸和相对位置;4. 流体有无相变(如气态与液态之间的转化)。

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