对流换热系数公式
流体流过平板时的对流换热
11.1 对流换热的基本概念
紊流层 过渡层
对流 对流、导热
层流底层
导热
11.1 对流换热的基本概念 对流换热简化模型
流体与表面进行对流换热时，只存在温度均一、温度梯 度为零的紊流核心区和集中全部热阻、温度线性分布的 层流底层区。紊流核心区与层流底层区假想温度分布线 的交点至表面的停滞流体层，称为有效热边界层，其厚 度以 t 表示。 t f t w A t
1．层流边界层对流换热微分方程组 N-S方程 F-K方程 连续性方程
v x v x 2vx vx vy x y y 2
t t 2t vx vy a 2 x y y
v x v y 0 x y
t t y 0 y y h t f tw t
q ht f t w
W W/m2
t f —流体温度，℃； t w —表面温度，℃；
A—传热面积，m2； h—对流换热系数
11.1 对流换热的基本概念 h—对流换热系数
（1）单位： W / m 2 ℃ （2）物理意义： 单位时间、通过单位面积、在单位
温差下的对流换热量，表征流体对流换热作用。
2．对流换热系数的近似积分解法
一
通过边界 层控制体 的能量平 衡，建立 能量积分 方程
二
利用边 界层特 性，假 定温度 场分布
三
求解能 量积分 方程
四
求对流 换热系 数
11.2 流体流过平板时的对流换热 局部值
hx x
Nux 0.332 Pr Rex
St x Pr 0.332 Rex
2 3
hL Nu St Re L P r c p v0
v0 L
热传递热量计算公式
热传递热量计算公式
热传递是指热量从一个物体传递到另一个物体的过程。
热传递的计算可以通过多种公式来实现，具体取决于热传递的方式。
以下是一些常见的热传递计算公式：
1. 热传导（导热）的计算公式：
热传导是指热量通过物质内部传递的过程。
其计算公式可以用傅立叶定律来表示：
Q = -kAΔT/Δx.
其中，Q表示传导热量，k表示热导率，A表示传热面积，ΔT表示温度差，Δx表示传热距离。
2. 热对流的计算公式：
热对流是指热量通过流体（气体或液体）对流传递的过程。
其计算公式可以用牛顿冷却定律来表示：
Q = hAΔT.
其中，Q表示对流热量，h表示对流换热系数，A表示传热面积，ΔT表示温度差。
3. 热辐射的计算公式：
热辐射是指热量通过辐射传递的过程。
其计算公式可以用斯特藩-玻尔兹曼定律来表示：
Q = εσA(T₁^4 T₂^4)。
其中，Q表示辐射热量，ε表示发射率，σ表示斯特藩-玻尔兹曼常数，A表示辐射面积，T₁和T₂分别表示两个物体的绝对温度。
以上是一些常见的热传递计算公式，它们分别适用于不同的热传递方式。
在实际问题中，需要根据具体情况选择合适的公式进行计算。
传热学计算公式范文
传热学计算公式范文传热学是物理学的一个分支，研究能量在物体之间的传递过程。
在传热学中，有许多重要的计算公式可以用于解决热传导、对流和辐射等传热现象。
下面将介绍一些常见的传热学计算公式。
热传导是物质内部由高温区向低温区传递热量的过程。
热传导热量的大小与物体的温度差、物体的热导率以及物体的尺寸等因素有关。
下面是一些常用的热传导计算公式：1.热流密度公式:热流密度（q）是单位时间内通过单位面积的热量传递量，可以由下式计算：q = -k * (dT/dx)其中，k是物体的热导率，dT/dx是温度梯度。
2.热传导率（k）：物体的热传导率是描述物质导热能力的物理量，可以用以下公式计算：k=Q*L/(A*ΔT)其中，Q是通过物体的热量，L是物体的长度，A是传热的横截面积，ΔT是温度差。
3.热阻（R）：热阻是描述物质阻碍热传导的程度的物理量，可以用以下公式计算：R=L/(k*A)其中，L是物体的长度，k是物体的热导率，A是传热的横截面积。
对流是物体表面与流体之间的热传递方式，流体通过对流来接触物体表面并将热量带走。
对于对流传热的计算，常用的公式有：1.流体的对流换热公式:流体通过对流来接触物体表面并带走热量，可以由下式计算：q = h * A * (T - Tfluid)其中，h是对流换热系数，A是物体表面积，T是物体表面的温度，Tfluid是流体的温度。
2.对流换热系数（h）：对流换热系数描述了流体的传热能力，它可以由以下公式计算：h=(Nu*k__)/L其中，Nu是Nusselt数，k__是流体的导热系数，L是流体经过的长度。
3. Nusselt数（Nu）：Nusselt数描述了流动体系中传热性能的参数，可以通过以下公式计算：Nu=(h*L)/k__其中，h是对流换热系数，L是流体经过的长度，k__是流体的导热系数。
辐射传热是物体通过辐射来传递能量的过程，对于辐射传热的计算，常用的公式有：1.斯特藩-玻尔兹曼定律:斯特藩-玻尔兹曼定律描述了黑体辐射能量的传递率，可以用下式表示：q=σ*ε*A*(T1^4-T2^4)其中，σ是斯特藩-玻尔兹曼常数，ε是物体的辐射率，A是物体的面积，T1和T2是物体的温度。
传热学(第9章--对流换热)
— —
横向节距 纵向节距
23
9-3 流体有相变时的对流换热
一、凝结换热
1.特点：
——蒸汽和低于饱和温度的冷壁面相接触时会发 生凝结换热，放出凝结潜热。（如电厂中：凝汽 器和回热加热器内，管外蒸汽与管外壁的换热）
➢两种凝结方式：根据凝结液体依附在壁面上的形
态不同分.
tw ts
1）膜状凝结：凝结液体能润湿壁面，
腾换热设备安全经济的工作区为泡态沸腾区。
34
炉内高热负荷区水冷壁沸腾换热的强化
35
各种对流换热比较
液体对流换热比气体强；
对同一种流体，强制对流换热比自然对流换热强；
紊流换热比层流换热强；横向冲刷比纵向冲刷强；
有相变的对流换热比无相变换热强。
表9-5 各种对流换热平均换热系数的大致范围
换热系数 α[w/(m2.K)]
二是在蒸汽中混入油类或脂类物质。对紫铜管进行表面改 性处理，能在实验室条件下实现连续的珠状凝结，但在工 业换热器上应用，尚待时日。
26
2.影响蒸汽膜状凝结换热的因素：
（1）蒸汽中含有不凝结气体的影响 ➢ 蒸汽中含有不凝结气体（如空气）时，即使含量极微，
也会对凝结换热产生十分有害的影响。不凝结气体将会在 液膜外侧聚集而形成一层气膜，使热阻大大增加，从而恶 化传热。
21
（1）管束排列方式的影响
s1
s1
s2
顺排
s2
叉排
叉排：换热系数大，但流动阻力大. 顺排：换热系数小，但流动阻力小.
22
s1
s1
s2
s2
顺排
叉排
（2）流动方向上管排数的影响
后排管受前排管尾流的扰动作用对平均换热系 数的影响直到20排以上的管子才能消失。
第五章-传热学
t w = f ( x, y , z , τ )
如果t 常数，则称为等壁温边界条件 如果 w=常数，则称为等壁温边界条件。 等壁温边界条件。
12
第二类边界条件给出边界上的热流密度分布规律 第二类边界条件给出边界上的热流密度分布规律： 给出边界上的热流密度分布规律：
qw = f ( x, y , z , τ )
8
单位时间内微元体热力学能的增加为 单位时间内微元体热力学能的增加为
dU Φλ + Φh = 于是根据微元体的能量守恒 dτ ( ut ) ( vt ) 2t 2t 可得 λ 2 + 2 dxdy ρ c p x + y dxdy x y t = ρcp dxdy τ t t t u v 2t 2t +v +t + ρcp + u = λ 2 + 2 x y x y x y τ
4
按照牛顿冷却公式
t q x = hx ( tw tf ) x= λ y w,x
hx =
qx
( tw tf ) x
λ
t y w, x
如果热流密度、 表面传热系数、 如果热流密度 、 表面传热系数 、 温度梯度及温差 都取整个壁面的平均值， 都取整个壁面的平均值，则有 λ t h= tw tf y w 上面两式建立了对流换热表面传热系数与温度场 之间的关系。 而流体的温度场又和速度场密切相关， 之间的关系 。 而流体的温度场又和速度场密切相关 ， 所以对流换热的数学模型应该包括描写速度场和温度 场的微分方程。 场的微分方程。 5
dU t = ρcp dxdy τ dτ
t t t 2t 2t ρcp + u +v = λ x 2 + y 2 x y τ
空气的自然对流换热系数
空气的自然对流换热系数1. 前言空气的自然对流换热系数是指风或自然对流使物体与周围环境之间发生换热的系数。
研究自然对流换热系数对于建筑、工业和环境等领域都具有重要意义。
本文将对空气的自然对流换热系数的概念、影响因素、计算方法及应用进行详细介绍。
2. 概念空气的自然对流换热系数是指在自然状态下，在物体表面的温度差引起自然对流，导致物体与周围环境之间发生换热的系数，记为h。
它的单位是瓦特/平方米•开尔文（W/(m²•K)）。
3. 影响因素空气的自然对流换热系数受多种因素影响，主要有以下几个方面：3.1 波动数波动数是指物体表面所受的流体单元数，它是影响自然对流换热系数的关键因素之一。
波动数越大，自然对流换热系数越高。
3.2 物体的尺寸和形状在考虑物体的尺寸和形状时，应特别关注物体的曲率，因为曲率会影响自然对流的速度和强度，从而影响自然对流换热系数。
3.3 物体表面的粗糙度物体表面的粗糙度也会对自然对流换热系数产生影响。
粗糙表面可以增加传热面积，从而增加自然对流换热系数。
相反，光滑表面会降低自然对流换热系数。
3.4 温度差物体表面与周围环境的温度差也会影响自然对流换热系数。
温度差越大，自然对流换热系数越高。
3.5 环境温度环境温度也会对自然对流换热系数产生影响。
在低温环境下，空气粘度增加，导致自然对流速度减缓，从而降低自然对流换热系数。
4. 计算方法自然对流换热系数的计算方法一般包括经验公式和数值模拟两种。
4.1 经验公式经验公式是通过实验和经验得到的经验公式，适用于特定条件下的自然对流换热系数计算。
目前常用的经验公式有:Nusselt数的计算公式：Nu = 0.60 + 0.387Ra^(1/6) 当Pr>0.6时Nu = 0.54 + 0.0296Ra^(1/3) 当Pr<=0.6时其中，Ra为雷诺数，Pr为普朗特数。
自然对流换热系数的计算公式：h = Nu*k/L其中，k为空气的热传导系数，L为特征长度。
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。
热对流公式
热对流公式热对流公式是描述热量传递过程的数学公式，它在物理学和工程领域中有着重要的应用。
热对流公式能够帮助我们理解和预测热量如何在流体中传递的过程。
在本文中，我们将探讨热对流公式的应用和意义。
热对流是一种热传导的方式，它通过流体的对流运动来传递热量。
对流是指流体中由于温度差异而引起的流动现象。
热对流公式描述了热量传递的速率和温度差之间的关系，它可以用来计算流体中的热传导速率。
热对流公式的一般形式如下：q = h * A * (T1 - T2)其中，q表示热量传递速率，h表示对流换热系数，A表示传热面积，T1和T2分别表示两个接触面的温度。
热对流公式的应用非常广泛。
在工程领域中，我们经常需要计算热量传递速率，以设计和优化热交换设备。
例如，在空调系统中，我们需要计算冷却器和蒸发器之间的热量传递速率，以确保系统的正常运行。
通过使用热对流公式，我们可以确定合适的换热面积和换热系数，以满足系统的要求。
另一个应用热对流公式的领域是建筑物的能源效率改进。
在冬季，我们希望减少室内和室外温度之间的热量传递，以节省能源。
通过使用热对流公式，我们可以计算建筑物外墙的传热速率，并选择合适的保温材料和结构设计来减少热量损失。
热对流公式还可以应用于热力学和天气预报等领域。
在热力学中，我们可以使用热对流公式来计算流体中的能量转化率。
在天气预报中，我们可以使用热对流公式来预测大气中的温度变化和风向风速等参数。
然而，热对流公式并不适用于所有情况。
它是基于一些假设和近似，并且只适用于稳态和定常的热传导过程。
在一些特殊情况下，如非稳态或非定常的热传导，或者在复杂的流体流动中，热对流公式可能不再适用。
热对流公式是描述热量传递过程的重要工具，它在物理学和工程领域中有着广泛的应用。
通过使用热对流公式，我们可以计算热量传递速率，优化能源效率，预测天气变化等。
然而，我们也需要注意热对流公式的适用范围和限制，以确保计算结果的准确性和可靠性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
对流换热系数公式
对流换热系数公式是用来描述流体与固体之间的热量传递能力的参数，它是工程领域中常用的一个重要指标。
在热传导过程中，流体与固体之间的热量传递主要通过对流方式进行，对流换热系数公式可以用来计算这种热量传递的强度。
对流换热系数公式一般可以表示为h = α * ΔT，其中h表示对流换热系数，α表示传热系数，ΔT表示温度差。
该公式的意义是：对流换热系数与传热系数成正比，与温度差成正比。
换热系数越大，意味着热量传递越快，温度差越大，热量传递也越快。
在工程实践中，对流换热系数公式的应用非常广泛。
例如，在石油化工领域中，对流换热系数的计算是设计换热设备的重要环节之一。
在换热设备的设计中，需要根据具体的工艺条件和流体性质，选择合适的对流换热系数公式，并进行计算和分析。
这样可以确保换热设备在工作过程中具有较高的换热效率和稳定的工艺性能。
对流换热系数公式的选择和计算涉及到许多因素，如流体的性质、流动状态、流速、管道尺寸、壁面特性等。
根据不同的情况，可以选择不同的对流换热系数公式进行计算。
例如，在自然对流换热过程中，可以使用格拉斯霍夫公式进行计算；在强迫对流换热过程中，可以使用科里奥利公式进行计算。
这些公式都是根据实验数据和理论分析得出的，可以在实际工程中得到较好的应用效果。
除了对流换热系数公式的选择和计算，还需要注意一些影响换热过程的因素。
例如，流体的黏度、热导率、密度等参数都会影响对流换热系数的大小和变化规律。
此外，换热表面的几何形状、表面粗糙度、表面温度等也会对对流换热系数产生影响。
因此，在工程设计和实际运行中，需要综合考虑这些因素，选择合适的对流换热系数公式，并进行合理的参数计算。
对流换热系数公式是热传导过程中非常重要的一个参数，它可以用来计算流体与固体之间的热量传递强度。
在工程实践中，合理选择和计算对流换热系数公式，可以有效提高换热设备的工作效率和性能稳定性。
因此，对流换热系数公式的研究和应用具有重要的工程意义。