*流体在管外垂直流过时的对流传热系数关联式：C、ε、n由实验确定。特征尺寸：l取管外径d定性温度：流体进出口温度的算术平均值。应用范围：流速u取流动方向上最窄通道处的流速。管束的平均对流传热系数计算公式：第26页，共43页，星期日，2025年，2月5日*1）流体在错列管束外流过时，平均对流传热系数2）流体在直列管束外流过时，平均对流传热系数注意：管束排数应为10，若不是10时，计算结果应校正。第27页，共43页，星期日，2025年，2月5日*（三）大空间自然对流传热定性温度：壁温tw和流体进出口平均温度的算术平均值，膜温。大空间自然对流：指传热壁面放置在很大的空间内，由于壁面温度与周围流体的温度不同，而引起的自然对流，并且周围没有阻碍自然对流的物体。第28页，共43页，星期日，2025年，2月5日第29页，共43页，星期日，2025年，2月5日*六、流体有相变时的对流传热系数（一）蒸气冷凝时的对流传热系数1、蒸气冷凝的方式1)膜状冷凝：若冷凝液能够浸润壁面，在壁面上形成一完整的液膜。2)滴状冷凝：若冷凝液体不能润湿壁面，由于表面张力的作用，冷凝液在壁面上形成许多液滴，并沿壁面落下。第30页，共43页，星期日，2025年，2月5日*2、饱和蒸气膜状冷凝的传热系数n——水平管束在垂直裂伤的管子数；d0——管外径；△t——饱和蒸气温度ts与壁温tw之差；定性温度：壁温tw和饱和蒸气温度ts的算术平均值。特征尺寸：l取管外径d0。第31页，共43页，星期日，2025年，2月5日化工原理第四章第三四节第次课第1页，共43页，星期日，2025年，2月5日*上次课内容复习5、传热速率方程式：6、傅立叶定律：7、单层平壁的稳定热传导速率方程：8、多层平壁的稳定热传导速率方程：第2页，共43页，星期日，2025年，2月5日*上次课内容复习9、单层圆筒壁的稳定热传导速率方程：10、单位圆筒壁长度稳定热传导热流密度方程：第3页，共43页，星期日，2025年，2月5日*2、多层圆筒壁的热传导与多层平壁的稳定热传导计算类似，可导出：单层圆筒壁导热速率公式：多层圆筒壁导热速率公式：第4页，共43页，星期日，2025年，2月5日*多层圆筒壁单位圆筒壁长度的热流密度公式：第5页，共43页，星期日，2025年，2月5日*第四章
传热一、对流传热的分析二、壁面和流体的对流传热速率三、对流传热系数的影响因素四、对流传热过程的特征数关系式五、流体无相变时的对流传热系数六、流体有相变时的对流传热系数第三节
对流传热第6页，共43页，星期日，2025年，2月5日*一、流体对流传热的分析流体沿固体壁面的流动层流内层过渡层湍流主体流体分层运动，相邻层间没有流体的宏观运动。在垂直于流动方向上不存在热对流，该方向上的热传递仅为流体的热传导。该层中温度差较大，即温度梯度较大。热对流和热传导作用大致相同，在该层内温度发生较缓慢的变化。温度梯度很小，各处的温度基本相同。第7页，共43页，星期日，2025年，2月5日*对流传热是集流体对流和热传导于一体的综合现象。对流传热的热阻主要集中在层流内层。减薄层流内层的厚度是强化对流传热的主要途径。第8页，共43页，星期日，2025年，2月5日*二、壁面和流体间的对流传热方程1、对流传热速率表达式据传递过程速率的普遍关系，壁面和流体间的对流传热速率：推动力：壁面和流体间的温度差阻力：影响因素很多，但与壁面的表面积成反比。根据有效膜模型，对流传热速率方程可以表示为：——牛顿冷却公式第9页，共43页，星期日，2025年，2月5日*α——对流传热系数或称为膜系数，单位W/(m2·k)或W/(m2·℃)△t——对流传热温差，对热流体△t=T-Tw，对冷流体△t=tw-t2、对流传热系数对流传热系数α定义式：表示单位温度差下，单位传热面积的对流传热速率。反映了对流传热的快慢，对流传热系数大，则传热快。P129例4-5第10页，共43页，星期日，2025年，2月5日*三、对流传热系数α的影响因素1、流体的物性1）导热系数λ层流内层的温度梯度一定时，流体的热导率，对流传热系数α。2）黏度μ流体的黏度μ，流动阻力越大，对流传热系数α。3）比热容CP和密度ρ（CP单位J/kg·K）ρcp：单位体积