嘉峪检测网 2018-08-16 16:11
导读:本文主要从对流换热系数概念、对流换热系数意义及影响因素、对流换热系数计算方法和对流换热系数的大致量级四个方面来介绍对流换热系数。
本文主要从对流换热系数概念、对流换热系数意义及影响因素、对流换热系数计算方法和对流换热系数的大致量级四个方面来介绍对流换热系数。
一、对流换热系数概念
流体与固体表面之间的换热能力,比如说,物体表面与附近空气温差1℃,单位时间(1 s)单位面积上通过对流与附近空气交换的热量。单位为W/(m^2·℃) 或 J / (m^2·s·℃) 。表面对流换热系数的数值与换热过程中流体的物理性质、换热表面的形状、部位、表面与流体之间的温差以及流体的流速等都有密切关系。物体表面附近的流体的流速愈大,其表面对流换热系数也愈大。如人处在风速较大的环境中,由于皮肤表面的对流换热系数较大,其散热(或吸热)量也较大。
二、对流换热系数意义及影响因素
物理意义:对流换热系数对对流换热量有很大的影响。
影响对流传热强弱的主要因素有:
1、 对流运动成因和流动状态;
2、 流体的物理性质(随种类、温度和压力而变化) ;
3、传热表面的形状、尺寸和相对位置;
4、 流体有无相变(如气态与液态之间的转化) 。
三、对流换热系数计算方法
对流传热系数也称对流换热系数。对流换热系数的基本计算公式由牛顿于1701年提出,又称牛顿冷却定律。牛顿指出,流体与固体壁面之间对流传热的热流与它们的温度差成正比,即:
q = h*(tw-t∞)
Q = h*A*(tw-t∞)=q*A
式中:
q 为单位面积的固体表面与流体之间在单位时间内交换的热量,称作热流密度,单位W / m2;
tw、t∞ 分别为固体表面和流体的温度,单位K;
A 为壁面面积,单位m2;
Q 为面积A上的传热热量,单位W;
h 称为表面对流传热系数,单位W/(m2.K);
四、对流换热系数的大致量级
对流换热系数的大致量级(单位:W / ( m2 K)):
空气自然对流 5 ~25;
气体强制对流 20 ~100;
水的自然对流 200 ~1000;
水的强制对流 1000 ~15000;
油类的强制对流 50 ~1500。
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