材料导热系数是随温度变化的,添加了9个温度,。施加对流边界条件时,对流系数写多少?
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发布时间:2022-04-29 23:18
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时间:2023-10-10 06:51
热火依靠流体质点的宏观运动进行传递。这是热传递的三种基本方法之一。大多数在化学生产过程中的材料是一种流体,含有在加热和冷却的热扩散的流体。在化工生产中,在习惯对流热具体是指流体的温度,流体的固体壁不同于它们之间的直接接触的热传递。这实际上是对流传热和导热系数是传热过程的共同作用两种基本方式。例如隔板侧的流体和热回热式热交换器的传热流体之间的反应器和固体材料或催化剂之间传递,该传热过程是这样的。 ①无相变热对流:根据在传热过程中,相变,对流传热分为两类的存在或不存在流体的
类型。的流体的变化蒸发,冷凝,不会发生在传热过程的其他阶段中,水被加热或冷却。根据引起流体质点的相对运动,对流换热分为自然对流和强制对流。自然对流是由于引起的(如散热器旁热空气的向上流动)流体的密度的不同部分的流量;根据流体流动的力(如压力)的影响,产生强制对流。当强制对流流动速度高,可加速热传递,因而被广泛应用于工程。 ②相变热对流。而在这个过程中墙体传热流体本身,相位的变化已经发生。这个类包含了凝结对流换热和沸腾传热。
对流热流体的运动机制对传热过程有很大的影响。当在层流状态下的边界层中的流动完全是垂直穿过内部流动的传热流体的方向,而只热,但流体沿流动方向的流动引起的温度,温度梯度的变化在墙上的增加,从而促进传热。当流量接近该结构的壁湍流边界层流,包括湍流,过渡和层流底层。湍流区的热流方向垂直于另外的热传导传输,不同温度的剧烈混合主要取决于胶束,即依赖于对流。这种转移的动量传递机制和动荡的地区机制是非常相似的。垂直于热流的流动方向是:
εH其中,所述涡流热扩散系数(在流体流动的条件下); λ为热导率; CP,ρ是流体被分别的比热容量和密度; DT / DY温度变化率在垂直于流动方向。一般比λ由于εH越大,热对流小,在这个区域的温度降小湍流区。在层流换热只能依靠热传导的底部。由于流体的热导率通常是小的,即使该层是薄的,热传递的热阻仍然是主要的过程中,在温度相应下降很大。情况下,两个,对流热传递和热传递的影响不可忽视的(见图)之间的过渡区。
虽然冷却的流体和管壁温度之间的热传递的牛顿定律可以从能量方程求解的分布来获得,并然后计算出的热通量和热流量;但在工程中使用简化的方法,用φ表示牛顿冷却定律的物理经验之间的关系的热流未来:
φ=αAΔT
其中A为换热面积; ΔT是壁温度之间的差值的体液(流体的横截面的平均温度)的温度; α为热传递系数,一个参数表示对流传热,可以其特征在于,热对流的倒数的强度。 Φ和ΔT由实验测得,且A是已知的,可以从上面的方程α,通常分为设计使用的关系的结果进行计算。通过冷却
的牛顿定律对流换热增强显示的任何增加,以改善传热系数和热传导面积和措施之间的温度差,可提高热流量。在工业生产中,由该方法所确定的材料的温度,加热的温度和冷却介质和关于这个问题的技术和经济*,在传热温差随之增加通常是有限的。在增加传热面积而言,可以是波纹板,翅片管,线,小直径的管,从而增加每单位体积的传热面积。增强了对流换热系数点,是加强对流传热的基本方法。时无相变的对流热传递,流体在层流热集中在底部的层流,或增强湍流直接介入的底部,以减少薄底部层的厚度为提高传热系数的有效方法。措施,以提高对流传热系数还包括增加了壁的粗糙度,在管内设置的添加剂(如插入一个螺旋线圈的片剂),空气中加入细固体颗粒,如用喷射喷嘴。无相变对流换热相变机理不同,需要采取不同的措施,以加强(见沸腾换热,冷凝传热)。