1.对流换热的实验求解通过实验求出h与诸影响因素之间的定量关系式。实验求解法是处理工程实际中复杂的对流换热问题的重要手段，也是其他求解方法的检验标准。 实验求解法是在相似理论的指导下，对求解的问题进行相似分析，求出与问题有关的无量纲数（由相应的物理参数组成）。每个无量纲数都具有一定的物理意义。与对流换热有关的最常见的无量纲数包括：①努塞尔数Nu=hl/k，式中l为特征长度，h为传热系数，k为固体的热导率。它反映换热表面的温度梯度；②雷诺数Re=vl/v，式中v和v分别为流速的特征速度和运动粘度。它反映粘性对流动的影响；③格拉晓夫数式中γ、g和Δt分别为流体的体积膨胀系数、重力加速度和固体表面与流体之间的温度差。它反映浮升力对流动的影响；④普朗特数式中cp为定压比热容；η为动力粘度。它反映流体物性对流动中换热的影响。从数学上可以证明，任何物理量之间的关系都可以转换成相应的无量纲数之间的关系。因此传热系数h与其影响因素之间的关系可以表示成Nu与其他无量纲数之间的关系：对于受迫对流换热Nu=f(Re,Pr)；对于自然对流换热Nu=f(Gr,Pr)。在这种关系式中，作为独立变量的数目大大减少，有利于实验数据的综合整理。在实验求解时，可以根据相似规律或改变模型尺寸，或更换流体种类进行研究。这种实验称为模化实验。 2.影响对流换热的因素有哪些1、流体流动的起因。由于流动的起因不同，对流可以分为强制对流和自然对流换热两大类。两种流动的成因不同，流体中的速度场有差别，所以换热规律也不一样。 2、流体有无相变。当流体没有相变时对流换热中的热量交换是由于流体的显热变化而实现的；而在有相变的换热过程（如沸腾或凝结），流体的相变潜热往往起着主要作用，因而换热规律与无相变时不同。 3、流体的流动状态（单相流动）。层流时流体微团沿着主流方向作有规律的分层流动，而湍流时流体各部分之间发生强烈的混合，因而换热能力不同。 扩展资料 对流换热是在流体流动进程中发生的热量传递现象，当流体作层流流动时，在垂直于流体流动方向上的热量传递，主要以热传导（亦有较弱的自然对流）的方式进行。对流换热与热对流不同，既有热对流，也有导热；不是基本传热方式。对流换热的特点如下： 1、导热与热对流同时存在的复杂热传递过程。 2、必须有直接接触（流体与壁面）和宏观运动；也必须有温差。 参考资料来源：百度百科——对流换热 3.对流换热的热边界层实验观察发现，在对流换热条件下，主流与壁面之间存在温度差。在壁面附近的一个薄层内，流体温度在壁面的法线方向上发生剧烈的变化；而在此薄层之外，流体的温度梯度几乎等于零。因此，可以将边界层概念推广到温度场中。固体表面附近流体温度发生剧烈变化的这一薄层称为温度边界层（热边界层），其厚度记为δ。对于外掠平板的对流换热，类似于速度边界层得定义，传热学中一般也将达到来流过余温度99%的流层处，定义为δ的外边界。除液态金属及高粘性的流体外，热边界层的厚度δ在数量级上是个与运动边界层厚度δ相当的小量。于是对流换热问题的温度场也可以分为两个区域：热边界区和主流区。在主流区，流体中温度变化率可视为零，这样就可把研究的热量传递的区域集中到热边界层之内。 |