第十章对流换热学习教案

1、会计学1第十章对流第十章对流(duli)换热换热第一页，共50页。1. 名称：对流换热即对流传热，又称对流热交换、对流给热。名称：对流换热即对流传热，又称对流热交换、对流给热。2. 含义：流体流过表面时与该表面之间所发生的热量传输过程。含义：流体流过表面时与该表面之间所发生的热量传输过程。3. 前提条件：流体的流动前提条件：流体的流动(lidng)。4. 组成：传导热量传输（取决于温度梯度）组成：传导热量传输（取决于温度梯度） 对流热量传输对流热量传输第一节第一节 对流对流(duli)换热换热 第1页/共50页第二页，共50页。10-1 对流对流(duli)换热概述换热概述1 对流换热的定义对

2、流换热的定义(dngy)和和性质性质对流换热是指流体流经固体对流换热是指流体流经固体(gt)时流体与固体时流体与固体(gt)表面之间的表面之间的热量传递现象。热量传递现象。 对流换热实例：对流换热实例：1) 暖气管道暖气管道; 2) 电子器件冷却；电子器件冷却；3)电电 风扇风扇 对流换热与热对流不同，既有热对流，也有导热；不对流换热与热对流不同，既有热对流，也有导热；不 是基本传热方式是基本传热方式第2页/共50页第三页，共50页。(1) 导热与热对流同时存在的复杂热传递过程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；必须有直接接触（流体与壁面）和宏观

3、运动； 也必须有温差也必须有温差(3) 由于由于(yuy)流体的粘性和受壁面摩擦阻力的影响流体的粘性和受壁面摩擦阻力的影响，紧，紧 贴壁面处会形成速度梯度很大的边界层贴壁面处会形成速度梯度很大的边界层2 对流对流(duli)换热的特点换热的特点3 对流换热的基本对流换热的基本(jbn)计算式计算式牛顿冷却式牛顿冷却式:第3页/共50页第四页，共50页。4 表面传热系数（对流表面传热系数（对流(duli)换热系数）换热系数） 当流体与壁面温度相差当流体与壁面温度相差1度时、每单位壁面面积上、单度时、每单位壁面面积上、单位时间内所传递位时间内所传递(chund)的热量的热量如何如何(rh)确定确定

4、h及增强换热的措施是对流换热的核心问及增强换热的措施是对流换热的核心问题题研究对流换热的方法：研究对流换热的方法： （1）分析法）分析法 （2）实验法）实验法 （3）比拟法）比拟法 （4）数值法）数值法第4页/共50页第五页，共50页。5 对流对流(duli)换热的影响因换热的影响因素素对流换热是流体的导热和对流两种基本传热方式共同对流换热是流体的导热和对流两种基本传热方式共同(gngtng)作用的结果。其影响因素主要有以下五个方面作用的结果。其影响因素主要有以下五个方面：(1)流动起因流动起因; (2)流动状态流动状态; (3)流体有无相变流体有无相变; (4)换热换热表面的几何因素表面的几

5、何因素; (5)流体的热物理性质流体的热物理性质6 对流对流(duli)换热的分换热的分类：类：(1) 流动起因流动起因自然对流：流体因各部分温度不同而引起的密度差异所产自然对流：流体因各部分温度不同而引起的密度差异所产 生的流动生的流动强制对流：由外力（如：泵、风机、水压头）作用所产生强制对流：由外力（如：泵、风机、水压头）作用所产生 的流动的流动 第5页/共50页第六页，共50页。(2) 流动流动(lidng)状态状态(3) 流体流体(lit)有无相变有无相变层流：整个流场呈一簇互相平行的流线层流：整个流场呈一簇互相平行的流线湍流：流体质点做复杂无规则的运动湍流：流体质点做复杂无规则的运动

6、（紊流）（紊流）（Laminar flow）（Turbulent flow）单相换热：单相换热：相变换热：凝结、沸腾、升华、凝固、融化等相变换热：凝结、沸腾、升华、凝固、融化等（Single phase heat transfer）（Phase change）（Condensation）（Boiling）第6页/共50页第七页，共50页。(4) 换热表面换热表面(biomin)的几何因素：的几何因素：内部内部(nib)流动对流换热：管内或槽内流动对流换热：管内或槽内外部流动对流换热：外掠平板外部流动对流换热：外掠平板(pngbn)、圆管、圆管、管束、管束第7页/共50页第八页，共50页。(5)

7、 流体的热物理性质：流体的热物理性质：热导率热导率 C)(mW 密度密度 mkg 3比热容比热容 C)(kgJ c动力粘度动力粘度msN 2运动粘度运动粘度 sm 2体胀系数体胀系数 K1 自然对流换热增强 h)( 多能量单位体积流体能携带更、 hc)( 热对流有碍流体流动、不利于 h)(间导热热阻小流体内部和流体与壁面第8页/共50页第九页，共50页。综上所述，表面传热系数是众多因素综上所述，表面传热系数是众多因素(yn s)的函数：的函数：第9页/共50页第十页，共50页。对流换热分类对流换热分类(fn li)小结小结第10页/共50页第十一页，共50页。7 对流换热过程对流换热过程(gu

8、chng)微分方程式微分方程式当 粘 性 流 体 在 壁 面 上 流 动当 粘 性 流 体 在 壁 面 上 流 动(lidng)时，由于粘性的作用时，由于粘性的作用，流体的流速在靠近壁面处随，流体的流速在靠近壁面处随离壁面的距离的缩短而逐渐降离壁面的距离的缩短而逐渐降低；在贴壁处被滞止，处于无低；在贴壁处被滞止，处于无滑移状态（即：滑移状态（即：y=0, u=0）在这极薄的贴壁流体层中，热量只能以导热在这极薄的贴壁流体层中，热量只能以导热(dor)方式传递方式传递根据傅里叶定律：根据傅里叶定律：第11页/共50页第十二页，共50页。根据傅里叶定律：根据傅里叶定律：xwxwytq,根据牛顿根据牛

9、顿(ni dn)冷却冷却公式：公式：?由傅里叶定律与牛顿冷却公式：由傅里叶定律与牛顿冷却公式：)C(mW 2,xwwxyttth对流对流(duli)换热过程换热过程微分方程式微分方程式第12页/共50页第十三页，共50页。温度梯度或温度场取决于流体热物性温度梯度或温度场取决于流体热物性(w xn)、流动状况（、流动状况（层流或紊流）、流速的大小及其分布、表面粗糙度等层流或紊流）、流速的大小及其分布、表面粗糙度等 温温度场取决于流场度场取决于流场速度场和温度场由对流换热微分方程组确定：速度场和温度场由对流换热微分方程组确定：质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程质量守恒方程、动量守恒方程、能量

10、守恒方程xwwxyttth,对流换热过程微分方程对流换热过程微分方程式式hx 取决于流体热导取决于流体热导(r do)系数、温度差和贴壁流体的温系数、温度差和贴壁流体的温度梯度度梯度第13页/共50页第十四页，共50页。 1 0 - 2 对 流 换 热 问 题 的 数 学对 流 换 热 问 题 的 数 学(shxu)描述描述 b) 流体为不可压缩流体为不可压缩(y su)的牛顿型流体的牛顿型流体为便于为便于(biny)分析，只限于分析二维对分析，只限于分析二维对流换热流换热 即：服从牛顿粘性定律的流体；即：服从牛顿粘性定律的流体； 而油漆、泥浆等不遵守该定而油漆、泥浆等不遵守该定 律，称非牛顿

11、型流体律，称非牛顿型流体c) 所有物性参数（所有物性参数（ 、cp、 、 ）为常量）为常量4个未知量个未知量:：速度速度 u、v；温度；温度 t；压力；压力 p连续性方程连续性方程(1)、动量方程、动量方程(2)、能量方程、能量方程(3)需要需要4个方程个方程:a) 流体为连续性介质流体为连续性介质假设：假设：第14页/共50页第十五页，共50页。1 质量守恒方程质量守恒方程(fngchng)(连续性方程连续性方程(fngchng)M 为质量为质量(zhling)流量流量 kg/s流体的连续流动遵循流体的连续流动遵循(zn xn)质量守恒规律质量守恒规律从流场中从流场中 (x, y) 处取出边

12、长为处取出边长为 dx、dy 的微元体的微元体单位时间内、沿单位时间内、沿x轴方向、经轴方向、经x表面流入微元体的质量表面流入微元体的质量单位时间内、沿单位时间内、沿x轴方向、经轴方向、经x+dx表面流出微元体的质量表面流出微元体的质量单位时间内、沿单位时间内、沿x轴方向流入微元体的净质量：轴方向流入微元体的净质量：第15页/共50页第十六页，共50页。dxxMMxxvdxMy第16页/共50页第十七页，共50页。单位时间单位时间(shjin)内、沿内、沿 y 轴方向流入微元体的净质量轴方向流入微元体的净质量：单位单位(dnwi)时间内微元时间内微元体体内流体质量的变化内流体质量的变化:微元体

13、内微元体内(t ni)流体质量守流体质量守恒：恒：流入微元体的净质量流入微元体的净质量 = 微元体内流体质量的变化微元体内流体质量的变化(单位时间内单位时间内)第17页/共50页第十八页，共50页。二维连续性方程二维连续性方程(fngchng)三维连续性方三维连续性方程程(fngchng)dxdydxdyyvdxdyxu)()(对于二维、稳态流动对于二维、稳态流动(lidng)、密度为常数时：、密度为常数时：第18页/共50页第十九页，共50页。2 动量动量(dngling)守恒方程守恒方程牛顿第二运动定律牛顿第二运动定律: 作用在微元体上各外力的总和等于作用在微元体上各外力的总和等于(dng

14、y)控制体中流体动量的变化率控制体中流体动量的变化率动量微分方程式描述流体动量微分方程式描述流体(lit)速度场速度场作用力作用力 = 质量质量 加速度（加速度（F=ma）作用力：体积力、表面力作用力：体积力、表面力体积力体积力: 重力、离心力、电磁力重力、离心力、电磁力法向应力法向应力 中包括了压力中包括了压力 p 和法向和法向粘性应力粘性应力 ii压力压力 p 和法向粘性应力和法向粘性应力 ii的区别：的区别：a) 无论流体流动与否，无论流体流动与否， p 都存在；而都存在；而 ii只存在于流动时只存在于流动时b) 同一点处各方向的同一点处各方向的 p 都相同；而都相同；而 ii与表面方向

15、有关与表面方向有关第19页/共50页第二十页，共50页。动量微分方程动量微分方程(wi fn fn chn) Navier-Stokes方程（方程（N-S方程）方程）(1) 惯性项（惯性项（ma）；）；(2) 体积力；体积力；(3) 压强梯度压强梯度(t d)；(4) 粘滞力粘滞力对于对于(duy)稳态稳态流动：流动：只有重力场时：只有重力场时：第20页/共50页第二十一页，共50页。3 能量守恒方程能量守恒方程(fngchng)微元体微元体（见图）（见图）的能量守恒：的能量守恒：描述描述(mio sh)流体流体温度场温度场导入与导出的净热量导入与导出的净热量 + 热对流传递的净热量热对流传递

16、的净热量 +内热源发热量内热源发热量 = 总能量的增量总能量的增量(zn lin) + 对外作膨胀功对外作膨胀功Q = E + W内热源对流导热QQQQ （动能）热力学能K UUEW 体积力体积力(重力重力)作作的功、表面力的功、表面力作作的功的功假设：假设：（1）流体的热物性均为常量，流体不做功）流体的热物性均为常量，流体不做功 （2）流体不可压缩）流体不可压缩（4）无化学反应等内热源）无化学反应等内热源 UK=0Q内热源内热源=0（3）一般工程问题流速低）一般工程问题流速低 W0第21页/共50页第二十二页，共50页。Q导热导热(dor) + Q对流对流 = U热力热力学能学能 单位时间内

17、、单位时间内、 沿沿 x 方向方向(fngxing)热对流传递到微元体的净热热对流传递到微元体的净热量：量：单位时间内、单位时间内、 沿沿 y 方向方向(fngxing)热对流传递到微元体热对流传递到微元体的净热量：的净热量：dxdytdxdyxtQ2222y导热第22页/共50页第二十三页，共50页。能量守恒方程能量守恒方程(fngchng)第23页/共50页第二十四页，共50页。对流换热微分方程组对流换热微分方程组:(常物性、无内热源常物性、无内热源(ryun)、二维、不可、二维、不可 压缩牛顿流体压缩牛顿流体)xu0yv第24页/共50页第二十五页，共50页。前面前面(qin mian)

18、4个方程求出温度场之后，可以利用个方程求出温度场之后，可以利用牛顿冷却微分方程：牛顿冷却微分方程：计算当地对流换热系数计算当地对流换热系数xh4个方程，个方程，4个未知量个未知量 可求得速度场可求得速度场(u,v)和温度场和温度场(t)以及压力场以及压力场(p), 既适用既适用(shyng)于层流，也适用于层流，也适用(shyng)于紊流（瞬时值）于紊流（瞬时值）第25页/共50页第二十六页，共50页。4 表面表面(biomin)传热系数的确定方法传热系数的确定方法（1）微分方程式的数学）微分方程式的数学(shxu)解法解法a）精确解法（分析）精确解法（分析(fnx)解）：根据边界层理论，得到

19、解）：根据边界层理论，得到 边界层微分方程组边界层微分方程组 常微分方程常微分方程 求解求解b）近似积分法近似积分法： 假设边界层内的速度分布和温度分布，解积分方程假设边界层内的速度分布和温度分布，解积分方程c）数值解法：近年来发展迅速）数值解法：近年来发展迅速 可求解很复杂问题：三维、紊流、变物性、超音速可求解很复杂问题：三维、紊流、变物性、超音速（2）动量传递和热量传递的类比法）动量传递和热量传递的类比法利用湍流时动量传递和热量传递的类似规律，由湍流时的利用湍流时动量传递和热量传递的类似规律，由湍流时的局部表面摩擦系数推知局部表面传热系数局部表面摩擦系数推知局部表面传热系数（3）实验法）实

20、验法 用相似理论指导用相似理论指导第26页/共50页第二十七页，共50页。单值性条件：能单值地反映对流单值性条件：能单值地反映对流(duli)换热过程特点的条件换热过程特点的条件单值性条件包括四项：几何、物理、时间单值性条件包括四项：几何、物理、时间(shjin)、边界、边界完整数学描述：对流换热微分方程组完整数学描述：对流换热微分方程组 + 单值性条件单值性条件平板、圆管；竖直圆管、水平圆管；长度、直径等平板、圆管；竖直圆管、水平圆管；长度、直径等说明对流换热过程中的几何形状和大小说明对流换热过程中的几何形状和大小(2) 物理条件物理条件如：物性参数如：物性参数 、 、c 和和 的数值，是否

21、随温的数值，是否随温 度和压力变化；有无内热源、大小和分布度和压力变化；有无内热源、大小和分布说明对流换热过程的物理特征说明对流换热过程的物理特征(3) 时间条件时间条件稳态对流换热过程不需要时间条件稳态对流换热过程不需要时间条件 与时间无关与时间无关说明在时间上对流换热过程的特点说明在时间上对流换热过程的特点第27页/共50页第二十八页，共50页。说明对流换热过程的边界说明对流换热过程的边界(binji)特点特点边界条件可分为边界条件可分为(fn wi)二类：第一类、第二类边界二类：第一类、第二类边界条件条件a 第一类边界条件第一类边界条件 已知任一瞬间对流换热过程已知任一瞬间对流换热过程(

22、guchng)边界上边界上的温度值的温度值b 第二类边界条件第二类边界条件已知任一瞬间对流换热过程边界上的已知任一瞬间对流换热过程边界上的热流密度值热流密度值第28页/共50页第二十九页，共50页。试验是不可或缺的手段，然而，经常试验是不可或缺的手段，然而，经常(jngchng)遇到如下两个遇到如下两个问题问题:(1) 变量太多变量太多A 实验中应测哪些量实验中应测哪些量（是否所有的物理量都测）（是否所有的物理量都测）B 实验数据如何整理实验数据如何整理（整理成什么样函数关系）（整理成什么样函数关系）(2) 实物试验很困难或太昂贵实物试验很困难或太昂贵(nggu)的情况，如何进行试验的情况，如

23、何进行试验？相似原理将回答上述三个问题相似原理将回答上述三个问题第三节 对流换热的准数方程式第29页/共50页第三十页，共50页。2相似原理的研究内容：研究相似物理现象之间的关系，相似原理的研究内容：研究相似物理现象之间的关系，3物理现象相似：对于同类物理现象相似：对于同类(tngli)的物理现象，在相应的物理现象，在相应的时刻与相应的地点上与现象有关的物理量一一对应成的时刻与相应的地点上与现象有关的物理量一一对应成比例。比例。4同类同类(tngli)物理现象：用相同形式并具有相同内容的物理现象：用相同形式并具有相同内容的微分方程式所描写的现象。微分方程式所描写的现象。53 物理现象相似的特性

24、物理现象相似的特性6同名特征数对应相等；同名特征数对应相等；7各特征数之间存在着函数关系，如常物性流体外略平板各特征数之间存在着函数关系，如常物性流体外略平板对流换热特征数：对流换热特征数：特征数方程：无量纲量之间的函数特征数方程：无量纲量之间的函数(hnsh)关系关系第30页/共50页第三十一页，共50页。4 物理现象相似的条件物理现象相似的条件同名的已定同名的已定(y dn)特征数相等特征数相等单值性条件相似：初始条件、边界条件、几何条件、物理条件单值性条件相似：初始条件、边界条件、几何条件、物理条件实验中只需测量各特征数所包含实验中只需测量各特征数所包含(bohn)(bohn)的物理量的

25、物理量, ,避免了避免了测量的盲目性测量的盲目性解决了实验中测量哪些物理量的问题解决了实验中测量哪些物理量的问题按特征数之间的函数按特征数之间的函数(hnsh)关系整理实验数据，得到实用关联式关系整理实验数据，得到实用关联式解决了实验中实验数据如何整理的问题解决了实验中实验数据如何整理的问题因此，我们需要知道某一物理现象涉及哪些无量纲数？它们之因此，我们需要知道某一物理现象涉及哪些无量纲数？它们之间的函数关系如何？间的函数关系如何？这就是我们下一步的任务这就是我们下一步的任务可以在相似原理的指导下采用模化试验可以在相似原理的指导下采用模化试验 解决了实物解决了实物试验很困难或太昂贵的情况下，如

26、何进行试验的问题试验很困难或太昂贵的情况下，如何进行试验的问题第31页/共50页第三十二页，共50页。(1) 相似分析法：在已知物理现象数学描述的基础上，建立相似分析法：在已知物理现象数学描述的基础上，建立两现象之间的一些列比例系数，尺寸相似倍数，并导出两现象之间的一些列比例系数，尺寸相似倍数，并导出这些相似系数之间的关系，从而这些相似系数之间的关系，从而(cng r)获得无量纲获得无量纲量。量。(2) 以左图的对流换热为例，以左图的对流换热为例，00 yytth现象现象1 1：现象现象(xinxi(xinxing)2ng)2：数学描述：数学描述：第32页/共50页第三十三页，共50页。建立建

27、立(jinl)相似倍数：相似倍数：相似相似(xin s)倍数间的倍数间的关系：关系：第33页/共50页第三十四页，共50页。获得无量获得无量(wling)纲量及其关纲量及其关系：系：类似地：通过动量微分方程可得：类似地：通过动量微分方程可得：21ReRe能量能量(nngling)微分方程：微分方程：贝克来数第34页/共50页第三十五页，共50页。对自然对流的微分方程进行相应对自然对流的微分方程进行相应(xingyng)的分析，可的分析，可得到一个新的无量纲数得到一个新的无量纲数格拉晓夫数格拉晓夫数式中：式中： 流体的体积膨胀系数流体的体积膨胀系数 K-1 Gr 表征表征(bio zhn)流体浮

28、生力与粘性力的比值流体浮生力与粘性力的比值 (2) (2) 量纲分析法：在已知相关物理量的前提下，采用量纲分析量纲分析法：在已知相关物理量的前提下，采用量纲分析获得获得(hud)(hud)无量纲量。无量纲量。第35页/共50页第三十六页，共50页。a 基本依据：基本依据： 定理，即一个定理，即一个(y )表示表示n个物理量间关系个物理量间关系的量纲一致的方程式，一定可以转换为包含的量纲一致的方程式，一定可以转换为包含 n - r 个独立的个独立的无量纲物理量群间的关系。无量纲物理量群间的关系。r 指基本量纲的数目。指基本量纲的数目。b 优点优点: (a)方法简单；方法简单；(b) 在不知道微分

29、方程在不知道微分方程(wi fn fn chn)的情况下，仍然可以获得无量纲量的情况下，仍然可以获得无量纲量c 例题：以圆管内单相强制例题：以圆管内单相强制(qingzh)对流换热为对流换热为例例 (a)确定相关的物理量确定相关的物理量 ( (b)b)确定基本量纲确定基本量纲 r r 第36页/共50页第三十七页，共50页。国际单位制中的国际单位制中的7 7个基本量：长度个基本量：长度mm，质量，质量kgkg，时间，时间ss，电流，电流AA，温度，温度(wnd)K(wnd)K，物质的量，物质的量molmol，发光，发光强度强度cdcd因此，上面涉及了因此，上面涉及了4 4个基本量纲：时间个基本

30、量纲：时间TT，长度，长度(chngd)L(chngd)L，质量质量MM，温度，温度 r = 4 r = 4第37页/共50页第三十八页，共50页。 n r = 3，即应该有三个无量纲量，因此，我们必须选定，即应该有三个无量纲量，因此，我们必须选定(xun dn)4个基本物理量，以与其它量组成三个无量纲量。个基本物理量，以与其它量组成三个无量纲量。我们选我们选u,d, , 为基本物理量为基本物理量(c)(c)组成三个无量纲量组成三个无量纲量 333322221111321dcbapdcbadcbaducdudhu(d)(d)求解求解(qi ji)(qi ji)待定指数，以待定指数，以1 1 为

31、例为例第38页/共50页第三十九页，共50页。第39页/共50页第四十页，共50页。同理：同理：于是于是(ysh)有：有：单相(dn xin)、强制对流第40页/共50页第四十一页，共50页。同理，对于同理，对于(duy)其他情况：其他情况：Pr) ,Gr(Nuf自然对流换热：自然对流换热：混合对流换热：混合对流换热：Pr) ,Gr (Re,NufNu 待定特征数待定特征数 （含有待求的（含有待求的 h）ReRe，PrPr，Gr Gr 已定特征数已定特征数按上述关联式整理实验数据，得到实用关联式解决按上述关联式整理实验数据，得到实用关联式解决(jiju)了实验中实验数据如何整理的问题了实验中实

32、验数据如何整理的问题Pr)Re,(Nu Pr)(Re,Nuxffx；强制对流强制对流: :第41页/共50页第四十二页，共50页。第42页/共50页第四十三页，共50页。傅立叶准数：傅立叶准数：Fo=aFo=a/l2=/l2=单位体积物体的导热速率单位体积物体的导热速率/ /单位体积物体的蓄单位体积物体的蓄热速率热速率 Fo Fo表示温度场随时间变化的不稳定传热的准数。分子是表示温度场随时间变化的不稳定传热的准数。分子是导入热量，导入热量， 分母分母(fnm)(fnm)是热焓变化，是热焓变化，FoFo越大温度场越趋于稳定，可越大温度场越趋于稳定，可理解为相对稳定度，理解为相对稳定度， 它是不稳

33、定导热中的一个重要准数。它是不稳定导热中的一个重要准数。 贝克莱准数：贝克莱准数：PePel/a=l/a=流体带入的热量流体带入的热量/ /流体的导热量流体的导热量 Pe Pe表明表明(biomng)(biomng)温度场在空间分布的准数。温度场在空间分布的准数。PePe越大说明进入系统的热量大，越大说明进入系统的热量大， 导出的热量少则温度分布越均匀，因为导出的热量少则温度分布越均匀，因为Pe = Pe = Re PrRe Pr，PePe大，表示大，表示ReRe 大，流体的紊流程度大，温度就趋于均匀。大，流体的紊流程度大，温度就趋于均匀。几个几个(j )比较重要的准数：比较重要的准数： 第4

34、3页/共50页第四十四页，共50页。努赛尔准数：努赛尔准数：NuNul l= =导热热阻导热热阻/ /对流热阻对流热阻 Nu Nu表示对流换热的强烈表示对流换热的强烈(qin li)(qin li)程度。程度。NuNu说明导热热阻大而对流热说明导热热阻大而对流热阻小。阻小。 由于由于NuNu中包括有对流换热系数，它是被决定准数，在对流换热中最中包括有对流换热系数，它是被决定准数，在对流换热中最 为重要。为重要。St是派生准数：是派生准数：St= Nu/ Re Pr，它表示对流换热量与流体带入系统，它表示对流换热量与流体带入系统总热量之比，总热量之比，St越大对流换热也越强烈。越大对流换热也越强

35、烈。Pr是物性准数，是流体物性的无因次组合。是物性准数，是流体物性的无因次组合。Pr=/a表示流体动量表示流体动量(dngling)传输能力与热量传输能力之比。传输能力与热量传输能力之比。第44页/共50页第四十五页，共50页。特征关联式的具体函数特征关联式的具体函数(hnsh)形式、定性温度、特征长度等形式、定性温度、特征长度等的确定具有一定的经验性的确定具有一定的经验性目的目的(md)：完满表达实验数据的规律性、便于应用，特征数关：完满表达实验数据的规律性、便于应用，特征数关联式通常整理成已定准则的幂函数形式：联式通常整理成已定准则的幂函数形式：式中，式中，c、n、m 等需由实验数据确定，等需由实验数据确定，通常由通常由图解法图解法和和最小最小二乘法二乘法确定确定第45页/共50页第四十六页，共50页。实验数据很多时，最好的方法是用最小二乘法由计算实验数据很多时，最好的方法是用最小二乘法由计算机确定各常量机确定各常量特征数关联式与实验数据的偏差用百分数表示特征数关联式与实验数据的偏差用百分数表示幂函数在对数坐标幂函数在对数坐标(zubio)图上是直图上是直线线第46页/共50页第四十七页，共50页。（1 1） 实验实验(shyn)(shyn)中应测哪些量（是否所有的物理量都测）中应测哪些量（是否所有的物理量都测）（2 2） 实验数据如何整理实验