内部强制对流传热特点及湍流传热的实验关联式 - 内部强制对流传热特点及湍流传热的实验关联式.pptVIP

精品资源共享课课程名称：传热学HeatTransfer内容：第6讲6-3内部强制对流传热特点及湍流传热的实验关联式主讲人：唐桂华传热学HeatTransfer精品资源共享课课程名称：传热学HeatTransfer内容：第6讲6-2相似原理的应用主讲人：唐桂华传热学HeatTransfer传热学HeatTransfer传热学HeatTransfer传热学HeatTransfer传热学HeatTransfer传热学HeatTransfer传热学HeatTransfer传热学HeatTransfer传热学HeatTransfer传热学HeatTransfer传热学HeatTransfer精品资源共享课课程名称：传热学HeatTransfer内容：第29讲6-3内部强制对流传热特点及湍流传热的实验关联式主讲人：唐桂华*/17§6-3内部强制对流传热实验关联式一、管槽内强制流动与传热的特点1.外部流动与内部流动的区别外部流动：流体边界层的发展一般不会受到阻碍内部流动：固体表面上流体在其成长过程中可能受到另一侧固体表面的限制，形成边界层干扰或汇合2.层流到湍流过渡*/173.流动入口段：速度边界层厚度由零发展到汇合于通道中心4.传热入口段：热边界层厚度由零发展到汇合于通道中心，传热强度由最高而逐渐减弱①x↑,h↓,→②hmhx层流：*/17湍流：*/175.两种典型热边界条件uniformheatflux/uniformwalltemp流体被加热*/17流体被冷却思考：实验中如何实现这两种BC？相变/均匀缠绕电热丝*/176.三大特征量特征长度；截面平均速度；截面平均温度*/17二、管内湍流传热实验关联式1.Dittus-Bolter公式(1930)①三大特征量特征尺度：内径di定性温度：tf=(tin+tout)/2流速：②适用范围a.Re=104-1.2×105，旺盛湍流b.Pr=0.7-120，包括空气、水、油c.l/d≥60，平均传热系数，如果短管，修正通式：*/17d.△t=tw-tf气≤50℃水≤20℃油≤10℃中等温差，非tin-tout思考：e.边界条件，给定温度或给定热流边界均可f.不适用于液态金属，Pr~10-2③关于n取值(常温常压下，气体Pr1，液体Pr1)④Nu→h=(λ/d)Nu→Φ=hA△t超过上述限制范围，如何修正？120℃60℃tw=50℃air*/17应用范围扩大：③大温差(突破中等温差极限)，Ct对变物性修正气体被加热，Ct1；①短管l/d60②弯管(螺旋管)，Cr气体被冷却，Ct=1液体被加热或被冷却思考：气体用温度修正，液体用粘度修正？*/17④非圆截面当量直径de(equivalent)润湿周长，流体与固体接触的壁面，不论参与传热与否流动截面积绝热表面*/17综合表达式：①ρ，0.8次幂，影响最大，其次为λ,cp②u，0.8次幂：1m/s→1.5m/s，h↑40%③d↓，h↑*/17100MW氢气冷却发电机组300MW氢气－水冷却发电机组发电机组冷却技术的发展看冷却介质的影响最大发电量100MW500MW600MW1000MW冷却介质空冷氢冷水－氢冷水冷*/17介质空气氢气水密度导热系数动力粘度比热容1.090.0769880.02390.1670.552x10-60.96x10-656.6x10-61005143044174大型火电空冷机组(直接冷却或间接冷却)200MW，300MW，600MW富煤缺水地区：空冷相对于湿冷，可节约3/4耗水量*/172.Gnielinski公式(1976)①形式②三大特征量，同D-B③适用范围：Ref=2300-106，Prf=0.6-105(范围更宽),管长修正已在公式中体现④Ct，反映物性影响参数⑤精度高，范围广，目前被国际上普遍接受Filonenko公式，Darcy阻力系