1、一. 对流传热过程分析 1. 静止流体 由于没有流动，则热量传递只有 热传导，温度分布为直线型。 2. 流体流动 层流时 温度分布变成曲线，产生对流 传热，传热速率加大，但曲线 弯曲程度不大，速率不太大。 湍流时 由于流体质点强烈混合，远离 壁面流体温度趋于均匀，曲线 弯曲程度较大，传热速率大大 提高。 第三节. 对流传热传热边界层和滞流内层 仿照流动边界层，在对流传 热中，靠近壁面附近存在一层 有 温度差(温度梯度)的流体层， 传热边界层。 同时紧靠壁 面也存在一层 处 于层流的流体层, 湍流中的层流内层 该层 内温度梯度最大。 故 对流传热全部的热阻都集中在传热边界层。 对流传热的主要热阻
2、集中在层流内层。 故强化对流传热，必须减薄层流内层的厚度。 二. 壁面和流体间对流传热速率方程式 牛顿冷却定率。 S b t Q = = ， 热阻 温度差 速率 仿照导热 ) T T ( S Q b 1S 1 T T Q w w = = 故 代替 用 则对流传热 K m T Q 2 w 2 / W Tm SW 对流传热系数 壁面温度 流体温度 传热面积 传热速率 此公式称为对流传热速率方程 讨论：对于实际的换热器，由于都是管道，因此存在两个 传热面，即内侧和外侧。 则相应可写成两个传热 速率方程： 外侧 内侧) t T ( S Q) T T ( S Q w 0 0 w i i = = 由于流体
3、温度沿传热面方向在不断变化，因此传热系数和 壁温也在不断变化。 均取平均值 ， ， 上式中的 0 w , T i T 流传热系数 ) ( 2 K m W S T T Q w = = 单位： 意义：表温差为一度时，单位面积的传热量，是反应对 流传热快慢的一个参数，它是一个包含了许多影 响 因素、计算非常复杂的参数。 给出一些经验值如下： 2001000 20100 525 水自然对流 气体强制对流 空气自然对流 传热方式 ) / (2 K m W 250025000 500015000 100015000 水沸腾 水蒸气冷凝 水强制对流 传热方式 ) / (2 K m W 例：在套管换热器中，水
4、以1.2m/s速度流过内径25mm长5m 的内管，若管内壁温度为50，水的进口温度为20 ， 管壁对水的平均对流传热系数为 ，求水 的出口温度？ K m W 2 / 4850 ? / 4850 , 20 50 , / 2 . 1 , 5 , 25 2 2 1 = = = = = = = t K m W C t C t s m u m L mm d i o o w i 求： 已知： ) 0.589(kg/s 1000 1.2 0.025 0.785 u d 4W / 1000 , / 187 . 4 C ) ( 2 2 i c 3 = = = = = = m kg K kg kJ p t t S Q m w i i 衡算方程 解：由C 7 . 36 t ) 2 t 20 50 ( 393 . 0 4850 ) 20 t ( 1000 187 . 4 589 . 0 ) t t ( S ) t t ( C W Q o 2 2 2 m w i i 1 2 pc c = + = = = 解之 则
