发布时间 : 星期四 文章华电传热复习更新完毕开始阅读7aaa3a214b35eefdc8d3337a
（1）流体流动的起因（强制对流和自然对流） （2）流体有无相变（沸腾传热和凝结传热） （3）流体的流动状态（湍流＞层流）
（4）换热表面的几何因素（形状、大小、换热面与流体运动方向的相对位置及换热表面的状态）
（5）流体的物理性质（密度、动力粘度、导热系数、比定压热容） 2、控制方程式：
（1）质量守恒方程（连续性方程）：
?u?x
+
?υ?y
=0
（2）动量守恒方程（纳维叶－斯托克斯方程）：
?u?u?u?p?2u?2uρ +u+υ =Fx?+η(2+2) ?τ?x?y?x?x?y?υ?υ?υ?p?2υ?2υρ +u+υ =Fx?+η(2+2) ?τ?x?y?y?x?y（3）能量守恒方程：?τ+u?x+υ?y=ρC(?x2+?y2)
p
?t?t?tλ
?2t?2t
3、边界层：
（1）数量级分析法：通过比较方程式中各项数量级的相对大小，把数量级较大的项保留下来，而舍去数量级较小的项，实现方程式的合理简化。
（2）流动边界层（速度边界层）：在固体表面附近流体速度发生剧烈变化的薄层。 厚度：达到主流速度的99%处的距离y为流动边界层的厚度，记为δ。 层流：流体做有秩序的分层流动，各层互不干扰。
湍流：流体质点在沿x方向流动的同时，又作着紊乱的不规则脉动。
粘性流体的稳态动量方程：u?x+υ?y=?ρdx+ν?y2
（3）热边界层：固体表面附近流体温度反生剧烈变化的这一薄层。 厚度（外掠平板）：过余温度为来流温度的99%处。 二维、稳态、无内热源边界层能量方程：
?t?x
?u
?u
1dp
?2u
+υ
?t?y
=α
?2t?y2
4、二维、稳态、无内热源流场与温度场控制方程：
（1）质量守恒方程：
?u?x
+
?υ?y
=0
?u?y
（2）动量守恒方程：u（3）能量守恒方程：
?u?x
+υ
?t
=?
1dpρdx
+ν
?2u?y2
?t
?x
+υ
?y
=α
?2t?y2
（4）定解条件：y=0时，u=0，υ=0，t=tw
y→∞时，u→u∞，t→t∞ x，y =η(?u)2 （5）内热源强度：Φ
?y5、外掠平板：
（1）范宁局部摩擦系数：Cf
=12λ
τwρu2∞
=
0.664 Rex
（2）局部换热系数：hx=0.332x(Rex)1 2(Pr)1 3
（3）普朗特数：Pr=α 表征了流动边界层与热边界层的相对大小，流体中动量扩散与热扩散能力的对比。
（4）努塞尔数数：Nul=0.664RelPr1 3 条件：Re≤5×105
（5）定性温度：tm=(tw+t∞) 2 确定特征数中流体物性的温度。
6、比拟理论：利用两个不同物理现象之间在控制方程方面的类似性，通过测定其中一种现象的规律而获得另一种现象基本关系的方法。
（1）努塞尔数：Nux=
Cf2
1 2
ν
Rex
（2）斯坦顿数：St=Re Pr
第六章
1、相似原理：两个同类的物理现象，如果在相应的时刻及相应的地点上与现象有关的物理量一一对应城比例，则此两现象彼此相似。
（1）说明：①只有同类的现象才能谈论相似问题②与现象有关的物理量要一一对应成比例③对非稳态问题，要求在相应的时刻各物理量的空间分布相似。
（2）物理现象相似充要条件：①同名的已定特征数相等②单值性条件相似（初始条件、边界条件、几何条件、物理条件） 2、相似准则数： 特征数名称 Bi数（毕渥数） Fo数（傅里叶数） Gr数（格拉晓夫数） j因子 Nu数（努塞尔数） Pr数（普朗特数） Re数（雷诺数） St数（斯坦顿数） 定义 hl λατ l2gl3αV?t ν2Nu RePr1 3hl λμcpν= λαul νNu Re Pr释义 固体内部导热热阻与界面上换热热阻之比（λ为固体导热系数） 非稳态过程的无量纲时间，表征过程进行的深度 浮升力与粘性力之比的一种量度 无量纲表面传热系数 壁面上流体的无量纲温度梯度（λ为流体的导热系数） 动量扩散能力与热量扩散能力的一种量度 惯性力与粘性力之比的一种量度 一种修正的Nu数，或视为流体实际的换热热流密度与流体可传递的最大热流密度之比 Nu
3、管槽内强制对流特点： （1）两种流态：层流和湍流（Rec=2300）
（2）入口段誉充分发展段：①入口段的热边界层较薄，局部表面传热系数比充分发展段的高，且沿着主流方向逐渐降低。②当流动边界层汇合与管子中心线后称流动或换热已经充分发展，此后的换热强度将保持不变。层流时入口段长度：≈0.05Re Pr。团流时，＞60，
dd平均表面换热系数就不受入口段的影响。
（3）两种典型的热边界条件——均匀热流和均匀壁温：①轴向与周向热流密度均匀称
l
l
均匀热流②轴向与周向壁温均匀称均匀壁温。
（4）流体平均温度以及流体与壁面的平均温差：
对数平均温差：?tm
=
tw?t′fln′′tw?tf
′t′′f?tf
′
t′′f+tf进出口温差比在0.5~2之间：算术平均温差：tw=4、外部强制对流传热
2
（1）外掠球Nu=2+ 0.4Re1 2+0.06Re2 3 Pr0.4(η∞)1 4
w
η
5、大空间自然对流：
（1）特点：温度速度分布图6-15
（2）自然对流判断：格拉晓夫数：Gr
=
gl3αV?tν2 α=
T
1
（3）例题 第七章
1、膜状凝结：如果凝结液体能很好地润湿壁面，它就在壁面上铺展成膜。
（1）影响因素：①不凝结气体（靠近液膜表面的蒸汽侧，随着蒸气的凝结，蒸气分压力减小而不凝结气体的分压力增大，蒸气在抵达液膜表面进行凝结前，必须以扩散方式穿过聚集在界面附近的不凝结气体层，不凝结气体层的存在增加了传递过程的阻力，蒸气分压力下降，饱和温度下降，减小了凝结的动力?t，使凝结过程削弱）②管子排数③管内冷凝④蒸汽流速⑤蒸汽过热度⑥液膜过冷度及温度分布的非线性 2、珠状凝结：当凝结液体不能很好地润湿壁面时，凝结液体在壁面上形成一个个的小液珠。 3、沸腾传热：
（1）饱和水在水平加热面上沸腾的q~?t曲线（P315）
自然对流区：壁面过热度较小，壁面上没有汽泡产生，传热属于自然对流工况 核态沸腾区：随温差升高，产生汽泡，形成孤立汽泡区，汽泡相互影响，合并成气块及气柱，传热系数和热流密度急剧增大，核态沸腾有温压小。传热强的特点。
过渡沸腾区：热流密度随温差升高而降低，因为汽泡汇聚覆盖在加热面上，蒸汽排除过程恶化。持续到到达最低热流密度为止。
膜态沸腾区：热流密度随温差增加而增大，热量穿过热阻较大的气膜，传热系数比凝结小。
（2）影响因素：①不凝气体②过冷度③液位高度④重力加速度⑤管内沸腾 （3）强化：①强化大容器沸腾的表面结构：传热表面形成多孔结构
②强化管内沸腾的表面结构：防止管内沸腾蒸干区域管壁温度飞升 第八章
1、热辐射：由于热的原因而产生的电磁波辐射称为热辐射。
（1）特点：①热辐射的能量传递不需要其它介质存在，而且在真空中传递的效率最高 ②物体发射与吸收辐射能量的过程中发生了电磁能与热能两种能量形式的转换。 ③只要温度高于“绝对零度”，物体就发生热辐射。
（2）产生：物体内部微观粒子的热运动状态改变时激发出来的电磁波。 （3）特性：①传播速率与波长、频率间关系：具有一般辐射现象的共性。 ②电磁波的波波谱：波长包括从零到无穷大，即整个波谱。
③物体表面对电磁波的作用：吸收比、反射比与穿透比之间的一般关系：
Q=Qα+Qρ+Qτ 或
QαQρQτ
++=1 QQQ即：总能量=物体吸收能量+物体反射能量+穿透物体能量
吸收比+反射比+穿透比=1即：α+ρ+τ=1
2、黑体模型：把吸收比α=1的物体叫做绝度黑体，把反射比ρ=1的物体叫做镜体，把透射比τ=1的物体叫做绝对透明体。
选用吸收比较大的材料制造一个空腔，并在空腔壁面上开一个小孔，使空腔壁面保持均匀的温度，这种带有小孔的温度均匀的空腔就是一个黑体模型。 3、辐射力：单位时间内单位表面积向其上的半球空间的所有方向辐射出去的在包含波长λ在内的单位波长内的能量称为光谱辐射能力，记为Ebλ。
（1）普朗克定律：Ebλ
=
c1λ?5ec2 λT ?1
c1=3.7419×10?6W?m2 c2=1.4388×10?2m?K 分别为第一第二辐射常量。 （2）维恩位移定律：λmT=2.8976×10?3m?K
（3）斯忒藩-玻尔兹曼定律：Φ=A?T4 ?=5.67×10?8W (m2?K)
（4）兰贝特定律：黑体的定向辐射强度是个常量，与空间方向无关。
I=
dΦ(θ)dAdΩcosθ
dΩ=sinθdθdφ
4、黑体辐射规律总结：
黑体的辐射力由斯忒藩-玻尔兹曼定律确定，辐射力正比例与热力学温度的四次方；黑体辐射能量按波长的分布服从普朗克定律，而按空间方向分布服从兰贝特定律；黑体的光谱辐射力有个峰值，与此峰值相对应的波长λm由维恩位移定律确定，随着温度的升高λm向波长短的方向移动。
5、固体和液体的辐射特性：
（1）发射率（黑度）：世界物体的辐射能力与同温度下黑体的辐射能力的比值。ε=E，为
b
E
定义式，发射率仅取决于物体本身。
（2）影响发射率的因素：物质种类、表面温度和表面状况。 6、灰体：光谱吸收比与波长无关的物体。
7、温室效应：由于世界范围内工业发展所排放的大量对红外波段的辐射具有一定吸收率的气体，使得以可见光为主的太阳能可以到达地球表面，而地球上一般温度下的物体所辐射的红外范围内的热辐射被其吸收，无法散发到宇宙空间中，是地球表面温度逐渐升高。
（1）分段积分题 例题8-6（P370） 第九章
1、角系数：表面1发出的辐射能中落到表面2的百分数称为表面1对表面2的角系数。
（1）假定：①所研究的表面是漫射的②在所研究表面的不同地点上向外发射的辐射热流密度是均匀的。
（2）性质：①相对性：A1X1,2=A2X2,1 辐射换热量：Φ1,2=A1Eb1X1,2?A2Eb2X2,1 ②完整性： ni=1X1,i=1
③可加性：X1,2=X1,2a+X1,2b X2,1=X2a,12、两表面辐射：
1424（1）表面1为平面或凸面，X1,2=1，Φ1,2=εsA1×5.67W m2?K4 [(100)?(100)]
A2aA2
+X2b,1
A2bA2
TT