32 7-4 内部强制对流传热.ppt

第1页：内部强制对流传热概述

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第2页：管内流动和换热的特点

一、管内流动和换热特点：

• 入口段的热边界层薄，热阻小，对流传热系数大
• 流动状态分为层流、过渡区与旺盛湍流

配图为管内层流对流传热系数 hx 沿管长 x 的变化。

第3页：湍流对流传热经验关联式

二、湍流对流传热经验关联式——迪贝斯－贝尔特公式（1930）。

• 适用范围：Re_f = 10^4 ~ 1.2×10^5，Pr_f = 0.7 ~ 120，光滑的直长管，小温差
• 修正项：短管修正 C_l、大温差修正 C_t > 1

第4页：大温差与物性修正

• 当 t_w > t_f（液体被加热）时：t 升高使粘度 η 下降，边界层减薄，表面传热系数 h 增大，被加热利于换热
• 大温差工况需引入温差修正 C_t > 1

配图为管内层流时的速度分布。

第5页：层流对流传热经验关联式

三、层流对流传热经验关联式。实际工程换热设备中，层流时的换热常常处于入口段范围，可采用齐德－泰特公式。

• 适用范围：Re_f < 2200，Pr_f = 0.48 ~ 16700
• 条件：恒壁温、圆管

第6页：管内紊流换热的强化

四、管内紊流换热的强化。

• 影响趋势（以湍流为例）：增加流速和减小管径都可以增强对流换热
• 强化机理：减薄或破坏温度边界层
• 强化措施：采用扰流元件、粗糙表面、螺旋管等