3对流传热的影响因素 其影响因素主要有以下五个方面： (1)流动起因； (2)流动状态； (3)流体有无相变； (4)换热表面的几何条件； 一d在 (b) (5)流体的热物理性质 & 第四章导热问题的数值解法 6
第四章 导热问题的数值解法 6 3 对流传热的影响因素 其影响因素主要有以下五个方面： (1)流动起因; (2)流动状态; (3)流体有无相变; (4)换热表面的几何条件; (5)流体的热物理性质
流体的热物理性质对对流换热的影响： 热导率 [W/(mC)] 密度 p[kg/m3] 比热容 c[J/kg°C] 动力粘度n[Ns/m2] 运动粘度 Ev=n/p [m2/s] 体胀系数a[/K] 入个三h个（流体内部和流体与壁面间导热热阻小） p、c个→h个（单位体积流体能携带更多能量） n个→h↓（有碍流体流动、不利于热对流） α个→自然对流换热增强 综上所述，表面传热系数是众多因素的函数： h=f(y,tw,tr,元，Cp,p,a,7,1,2) 第四章导热问题的数值解法
第四章 导热问题的数值解法 7 流体的热物理性质对对流换热的影响： 热导率 [W (m C)] λ ⋅ 密度 [kg m ] 3 ρ 比热容 [J (kg C)] c ⋅ 动力粘度 [N s m ] 2 η ⋅ 运动粘度 [m s] 2 ν =η ρ 体胀系数 α [1 K] α ↑⇒ 自然对流换热增强 λ ↑⇒ h ↑ ρ、c ↑⇒ h ↑ (单位体积流体能携带更多能量) η ↑⇒ h ↓ (有碍流体流动、不利于热对流) (流体内部和流体与壁面间导热热阻小) 综上所述，表面传热系数是众多因素的函数： h f (v, t , t , , c , , , , l,Ω) = w f λ p ρ α η
Buoyancy-driven flow Forced flow Hot components 4对流传热现象的分类： on printed circuit boards ■■■■ Air (al ()流动起因 Moist air Water roplets Cold water 自然对流：流体因各部分 Vapor- bubbles Water 温度不同而引起的密度差 Hot plate c d 异所产生的流动 FIGURE 1.5 Convection heat transfer processes.(a)Foreed convection.(b)Natural conveetion.(c)Boiling.(d)Condensation. 是不是有温度差，就一定 能引起自燃对流呢？ 强制对流：由外力（如：泵、风机、水压头）作用所产 生的流动 h强制>h陷然 第四章导热问题的数值解法 8
第四章 导热问题的数值解法 8 4 对流传热现象的分类： (1) 流动起因 自然对流：流体因各部分 温度不同而引起的密度差 异所产生的流动 是不是有温度差，就一定 能引起自燃对流呢？ 强制对流：由外力（如：泵、风机、水压头）作用所产 生的流动 h强制 > h自然
(2)流动状态 层流：整个流场呈一簇互相平行的流线 h端流>h层流 湍流：流体质点做复杂无规则的运动 Streamline Turbulent region Buffer lay Laminar sublayer Laminar Turbulent Transition FICURE 6.6 Velocity boundary layer development on a flat plate. 第四章导热问题的数值解法
第四章 导热问题的数值解法 9 (2) 流动状态 h湍流 > h层流 层流：整个流场呈一簇互相平行的流线 湍流：流体质点做复杂无规则的运动