《對流換熱講義》PPT課件

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1、瓦蓮京娜·弗拉基米羅夫娜·捷列什科娃（1937年生），世界第一名女航天員，蘇聯(lián)空軍少將，人類歷史上進入太空的第一位女性。她還是技術(shù)科學副博士，兩次被授予列寧勛章；榮獲聯(lián)合國和平金獎，世界上十幾個城市的榮譽市民；月球背面的一座環(huán)形山以她的名字命名。斯韋特蘭娜·薩維茨卡婭（1948年生）蘇聯(lián)運動健將和宇航員，競速飛行記錄的創(chuàng)造者和飛的最高記錄的保持著，世界第二位女宇航員和世界首位女性太空行走者。她現(xiàn)在是俄羅斯聯(lián)邦國家杜馬共產(chǎn)黨派的副主席。薩利·克里斯滕·賴德，1951年生。1979年起為宇航員。1983年6月18日成為“挑戰(zhàn)者”號第二次飛行的宇航員之一，是美國進入太空的第

2、一名女宇航員和美國最年輕的宇航員，也是世界上第三名進入宇宙的女宇航員。女宇航員所創(chuàng)造的最長飛行時間紀錄是188天4小時14秒。她乘坐美國的“亞特蘭蒂斯STS76”號宇宙飛船抵達“和平”號空間站，同年9月26日乘“亞特蘭特蒂斯STS79”號返回地面。1995年2月3日，美國女宇航員艾琳瑪麗柯林斯乘“發(fā)現(xiàn)”號航天飛機飛上太空。1999年，已經(jīng)身為人母的柯林斯第三次進入太空，成為人類歷史上第一位航天飛機女指令長，駕駛“哥倫比亞”號航天飛機完成了7月23日至27日的飛行。克里斯塔·麥考利夫（左）1948年生。她原本是一名普通中學教師，但遨游太空的夢想和美國航空和航天局（NAS

3、A）招募太空教師的決定讓她走進了宇航界。朱迪絲·雷斯尼克（右）1949年生，猶太后裔。1978年，雷斯尼克被選入NASA的宇航員項目，在1984年8月“發(fā)現(xiàn)”號處女航時擔任任務專家?？柵良{·喬娜1994年，喬娜被NASA選中，參加為期一年的太空嚴格訓練，身份是航天飛機太空任務專家。勞雷爾·克拉克1961年生，1996年又被選為宇航員。對流換熱對流換熱:流體流過固體壁面情況下所發(fā)生的熱量交換.對流換熱以牛頓冷卻公式為其基本計算式,即或?qū)τ诿娣e為A的接觸面其中?t為換熱面積A上的平均溫差.約定q及?總是取正值,因此?t及?tm也要求取正值.§5-1對流換熱概述一.對流換

4、熱的分類1.按動力分強制對流(forcedconvection):由于泵,風機,或壓差等流體本身以外的動力產(chǎn)生的流動換熱.自然對流(naturalconvection):由于流體的密度差等流體本身的因素產(chǎn)生的流體流動換熱.混合對流(mixedconvection):自然對流和強制流動換熱并存.凝結(jié)換熱:(condensationheattransfer)物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時發(fā)生的換熱.熔化換熱(meltingheattransfer)凝固換熱(solidificationheattransfer)升華換熱(sublimationheattransfer)凝華換熱（su

5、blimationheattransfer）相變換熱:傳熱過程中有相變發(fā)生.物質(zhì)有三態(tài),固態(tài),液態(tài),氣態(tài)，稱三相.相變換熱又分為:沸騰換熱:(boilingheattransfer)物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時發(fā)生的換熱.2.按有無相變分層流流動換熱(laminarheattransfer)紊流流動換熱(turbulentheattransfer)4.按幾何形狀管內(nèi)(槽道內(nèi))流動(flowinducts)外部繞流(aroundverticalplant)3.按流動形式分對流換熱的分類表無滑移邊界條件令上兩式相等則有則二、對流傳熱的基本公式(h的確定方式)一、假設條件為簡化分析

6、,對于常見影響對流換熱問題的主要因素,做如下假設:(1)流動是二維的;(2)流體為不可壓縮的牛頓流體;(3)流體物性為常數(shù),無內(nèi)熱源;(4)流速不高,忽略粘性耗散(摩擦損失);(5)流體為連續(xù)性介質(zhì)§5-2對流換熱問題的數(shù)學描述微元控制體二、能量方程的推導.利用熱力學第一定律有導入的凈熱量+流入的凈熱量=系統(tǒng)內(nèi)的焓增在x方向上導入的凈熱量有：在y方向上導入的凈熱量：在x方向上流入的凈熱量略去高次項后得代入熱力學第一定理得單位時間內(nèi)的微元控制體內(nèi)的焓增同理得Y方向上的凈熱量1.連續(xù)性方程(continuityequation)2.動量守恒方程(momentumequat

7、ion)慣性力(inertialforce)體積力(bodyforce)壓力梯度(pressuregradient)粘性力(viscousforce)3.能量守恒方程（energyequation)能量變化對流項導熱項三.對流換熱微分方程組.未知量：u,v,p,t,h方程：五個方程組是封閉的,可求解強烈非線性4.換熱微分方程(無滑移邊界條件)1.初始條件2.邊界條件:第一類邊界條件,規(guī)定邊界上流體的溫度分布.第二類邊界條件,給定邊界上加熱或冷卻流體的熱流密度.為何不用第三類邊界條件？四.定解條件.解析解：解微分方程組數(shù)值解：:計算機進行數(shù)值計算實驗方