自然对流换热
自然对流
1.竖板
2.水平管
3.水平板
4.竖直夹层
5.横圆管内侧
竖直平板在空气中自然冷却：
2
2
2
20x u v x y
u u dp u u v F x
y dx y t t t u v a x y y
ρη∂∂+=∂∂⎛⎫∂∂∂+=-+ ⎪∂∂∂⎝⎭∂∂∂+=∂∂∂x F g
ρ=-dp
g dx
ρ∞=-温度分布速度分布
竖直平板在空气中自然冷却：
222
20x u v x y
u u dp u u v F x y dx y t t t u v a x y y ρη∂∂+=∂∂⎛⎫∂∂∂+=-+ ⎪∂∂∂⎝⎭∂∂∂+=∂∂∂温度分布速度分布
()2
2
u u u u v x y y g ρρρη∞⎛⎫∂∂∂+=+ ⎪∂∂∂⎝⎭
-11t t t ρρρρραρρρθ
∞∞--∂⎛⎫=-≈=
⎪∂-
竖直平板在空气中自然冷却：
2
2
2
20u v x y
u u u u v x
y y v x g u a y y
ρθρθθθαη∂∂+=∂∂⎛⎫∂∂∂+=+ ⎪∂∂∂⎝⎭∂∂∂+=∂∂∂温度分布速度分布
,,,,u x y u v X Y U V u L L θ
θ====Θ=
竖直平板在空气中自然冷却：
2
22
2
2
0w a a a U V
X Y
g L U U U U V X Y u L u Y a U V X Y u L Y
αθν∂∂+=∂∂∂∂∂+=Θ+∂∂∂∂Θ∂Θ∂Θ+=∂∂∂a w g L
u αθ⇒:
数量级分析=a w g u L
αθ取
竖直平板在空气中自然冷却：
2
2
2
22
Gr G Pr 0r 11U V
X Y
U U U U V X Y Y U V X Y Y
∂∂+=∂∂∂∂∂+=Θ+∂∂∂∂Θ∂Θ∂Θ+=∂∂∂3
2
Gr w g L
αθν
=
格拉晓夫数：=
浮升力
粘性力
()
Y 0
Nu Gr,Pr Y f =∂Θ=∂:
流态判断
瑞利数：9
=⋅
Ra Gr Pr
>⇒湍流
10
()
Nu Gr Pr n
C =⋅•定性温度为t m =(t w +t ∞)/2•C 、n 值针对不同的问题具体如下
※
等壁温
•定性温度为t m =(t w +t ∞)/2•C 、n 值针对不同的问题具体如下
※
等壁温
()
Nu Gr Pr n
C =⋅
特征数关联式11
=⋅*
C x x
n Nu Gr Pr )(※常热流=⋅=⋅=*
θνλ
λνααh q g x x g x w x w x x x Gr Gr Nu 2234有缘学习交流＋Ｖ：ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）
Thank You！
12。