22 5.2 对流传热分类、研究方法及能量微分方程.pptx

第1页：对流换热分类、研究方法及能量微分方程

5-2 对流换热分类、研究方法及能量微分方程：本页为《传热学》课程课件封面，标示课程名称与本讲主题。

第2页：三、对流换热的分类

三、对流换热的分类(classification)5.1对流换热概述有无相变流动起因几何因素流动状态

第3页：四、研究对流换热的方法分析法实验法比

四、研究对流换热的方法分析法实验法比拟法数值法采用数学分析求解的方法，有指导意义。

通过大量实验获得表面传热系数的计算式，是目前的主要途径。

通过研究热量传递与动量传递的共性，建立起表面传热系数与阻力系数之间的相互关系，限制多，范围很小。

与导热问题数值思想类似，发展迅速，应用越来越多。

• 1.研究方法5.1对流换热概述

第4页：求解思路简化假定物理问题数学描写求解结果

• 2）求解思路简化假定物理问题数学描写求解结果1）实质υ温度分布υ换热量（表面传热系数h）5.1对流换热概述2.对流传热问题数值解及分析解的求解思路

第5页：五.如何从温度场计算

五.如何从温度场计算h？

无论是分析解法还是数值法首先获得的都是温度场t，如何由t→h？

yt∞u∞twqwx由傅里叶定律牛顿冷却公式5.1对流换热概述

第6页：上式与导热问题

上式与导热问题IIIBC的差别?(1)导热问题中，h已知；

此处h为未知值(2)导热问题中，λ为固体导热系数；

此处λ为流体导热系数(3)导热问题中，t为固体温度；

此处t为流体温度注意对加热及冷却均适用5.1对流换热概述

第7页：本章教学内容与目录导览

本章教学内容总体学习目标5-1对流换热概述5-2对流换热问题的数学描写5-3边界层分析及边界层方程组5-4流体外掠平板传热层流分析解及比拟理论

第8页：温度场特别是壁面附近的温度分布温度场受到

温度场特别是壁面附近的温度分布温度场受到流场的影响5.2对流换热问题的数学描写流场温度场Energy Eq.Energy conservation LawContinuity Eq.Momentum Eq.Momentum conservation LawMass conservation Law对流换热微分方程式思路

第9页：简化假设及其合理性一、能量微分方程导出

• 1.简化假设及其合理性一、能量微分方程导出2.基本原理Fourier导热定律能量守恒定律，用于开口系统2D;常物性(△T不大;△P足够小;流速较低);不可压缩、牛顿流体；

无内热源；

不计动能位能变化；

不计流体与壁面间的辐射换热5.2对流换热问题的数学描写

第10页：外界导入微元体的净热流量Φ热力学内能增量

外界导入微元体的净热流量Φ热力学内能增量5.2对流换热问题的数学描写由导热微分方程可得

第11页：不可压流体Incompressible

不可压流体Incompressible fluid5.2对流换热问题的数学描写

第12页：讨论(1)对流换热过程中

• 3.讨论(1)对流换热过程中，热量传递除了依靠流体流动所产生的对流项外，还有导热引起的扩散项，对流与导热综合传递热量(2)u=v=0，纯导热方程，对流换热能量微分方程是导热微分方程的推广5.2对流换热问题的数学描写