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嘉峪檢測網(wǎng) 2018-08-16 16:11
本文主要從對流換熱系數(shù)概念、對流換熱系數(shù)意義及影響因素、對流換熱系數(shù)計算方法和對流換熱系數(shù)的大致量級四個方面來介紹對流換熱系數(shù)。
一、對流換熱系數(shù)概念

流體與固體表面之間的換熱能力,比如說,物體表面與附近空氣溫差1℃,單位時間(1 s)單位面積上通過對流與附近空氣交換的熱量。單位為W/(m^2·℃) 或 J / (m^2·s·℃) 。表面對流換熱系數(shù)的數(shù)值與換熱過程中流體的物理性質(zhì)、換熱表面的形狀、部位、表面與流體之間的溫差以及流體的流速等都有密切關(guān)系。物體表面附近的流體的流速愈大,其表面對流換熱系數(shù)也愈大。如人處在風速較大的環(huán)境中,由于皮膚表面的對流換熱系數(shù)較大,其散熱(或吸熱)量也較大。
二、對流換熱系數(shù)意義及影響因素

物理意義:對流換熱系數(shù)對對流換熱量有很大的影響。
影響對流傳熱強弱的主要因素有:
1、 對流運動成因和流動狀態(tài);
2、 流體的物理性質(zhì)(隨種類、溫度和壓力而變化) ;
3、傳熱表面的形狀、尺寸和相對位置;
4、 流體有無相變(如氣態(tài)與液態(tài)之間的轉(zhuǎn)化) 。
三、對流換熱系數(shù)計算方法

對流傳熱系數(shù)也稱對流換熱系數(shù)。對流換熱系數(shù)的基本計算公式由牛頓于1701年提出,又稱牛頓冷卻定律。牛頓指出,流體與固體壁面之間對流傳熱的熱流與它們的溫度差成正比,即:
q = h*(tw-t∞)
Q = h*A*(tw-t∞)=q*A
式中:
q 為單位面積的固體表面與流體之間在單位時間內(nèi)交換的熱量,稱作熱流密度,單位W / m2;
tw、t∞ 分別為固體表面和流體的溫度,單位K;
A 為壁面面積,單位m2;
Q 為面積A上的傳熱熱量,單位W;
h 稱為表面對流傳熱系數(shù),單位W/(m2.K);
四、對流換熱系數(shù)的大致量級

對流換熱系數(shù)的大致量級(單位:W / ( m2 K)):
空氣自然對流 5 ~25;
氣體強制對流 20 ~100;
水的自然對流 200 ~1000;
水的強制對流 1000 ~15000;
油類的強制對流 50 ~1500。

來源:嘉峪檢測網(wǎng)