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容积式换热器设计术语-对流传热当把手放在暖气扇气流的上方时,马上就会感到有温暖的气流上升挂在暖气扇上方的毛巾或手帕就会飘动起来,这是因为暖气扇风口附近的空气受热膨胀,因密度变小而上升,同时由于周围未受热的冷空气的密度大而下降,造成了冷热空气的相对流动我们将这种由于流体液体或气体本身流动将热量由空间一处传至另一处的现象,称之为对流传热对流传热又因流体产生运动的原因不同,而分为自然对流和强制对流
一、概念自然对流因流体内部各处温度不同而引起,由流体内部密度差异所造成的流体流动譬如在燃气灶上用水壶烧水,冬天室内的暖气管道使室内温度升高等,均属于自然对流强制对流是因流体受到外力的作用,比如气泵、鼓风机、搅拌器械等而引起的流动由此可见,对流传热的好坏与流体的流动情况密切相关对于暖通行业中所选用的容积式换热器,在罐体内,冷、热两种流体经换热管壁的传热,除了在壁面内以热传导的方式传递热量外,还包括热流体在流动过程中将热量传递给壁面一侧,以及由壁面另一侧将热量传递给流动中的冷流体的过程我们将这种流动的流体与固体壁面或者固体壁面与流动的流体之间的热量交换,称之为对流传热又称为给热、放热大量实践证明在单位时间内,以对流的方式传递热量Q,与换热管的表面积、管壁的平均温度、流体的平均温度二者之差成正比即Q=αFt壁-t流
①式中Q——单位时间内以对流方式传递的热量,单位KJ/HF——换热管的换热(表)面积,单位㎡t壁——换热管壁的平均温度,单位℃t流——流体的平均温度,单位℃α——传热系数,一般定义为在稳定传热条件下,围护结构两侧空气温差为1度(K或℃),单位时间通过单位面积传递的热量,单位是瓦/(平方米·度)(W/㎡·K,此处K可用℃代替),反映了传热过程的强弱式
①是对流传热关系式,有地方也称牛顿冷却定律,它是计算对流传热过程的一个基本关系式
二、影响因素
1、流体的状态和种类不同的液体、气体或蒸汽的传热系数α值不同,对同一种物质而言,其物理状态不同α值亦不同,如水和水蒸汽等
2、流体的物理特性流体的温度、压力、密度、比热、粘度、导热系数等不同,流体的传热系数α值亦不同
3、流体运动的状况流动类型的不同,如是层流、还是湍流等情况
4、流体的对流情况自然对流或强制对流综上所述,影响传热系数的因素很多,要找出这些复杂因素之间的定量关系是相当复杂的。