航空发动机传热学常用准则数及公式汇总

文摘   2024-03-24 23:33   四川  

01

基础参数

02

一些基础参数计算公式


密度(常用理想气体状态方程)

其中空气参数


动力粘度(Sutherland公式)

其中空气时


声速   

r:空气绝热指数或比热比,大小约为1.4,

R:空气气体常数,大小为287J/(kg·K)


热扩散系数  

03

无量纲准则数


马赫数  

飞行速度与当地声速之比,一种衡量空气压缩程度的指标。


雷诺数  

惯性力与粘性力之比,一种可用来表征流体流动情况的无量纲数。


普朗特数  

动量扩散系数与热扩散系数之比,表明温度边界层和流动边界层的关系。


努塞尔数  

对流传热与纯的热传导之比,表示流换热强烈程度的一个无量纲数(其中导热系数指流体的物性)。


斯坦顿数  

修正的努塞尔数,用于测量传递到流体中的热量与流体的热容量之比。


格拉晓夫数  

浮升力与粘性力之比,描述了流体在重力场中的运动特性

其中,g为重力加速度,av为热膨胀系数,dt为温差。


毕渥数  

固体的内热阻与边界层热阻之比,反映了物体在非稳态导热条件下,物体内温度场的分布规律(其中导热系数指固体的物性)。


傅里叶数  

固体中导热速率与热能贮存速率之比,表征非稳态过程进行深度的无量纲时间

04

一些计算换热系数常用公式


流体流经大平板运动时  

  • 当雷诺数Re<5×105时为层流

局部换热系数:

平均换热系数:

  • 当雷诺数Re>5×105时为湍流

局部换热系数:

平均换热系数:


管槽内强制对流换热  

  • 常规流体(Pr>0.6),杨世铭传热学(第四版)P246

其中,加热流体时,n=0.4;冷却流体时,n=0.3

  • 更准确的公式-葛列林斯基公式:

其中,摩擦因子f需查穆迪图


非圆形截面的槽道  

  • 使用当量直径作为特征长度

  • 流体横掠圆管、非圆管(束)时亦常用

具体数值参考杨世铭传热学(第四版)P258




[1] 杨世铭,陶文铨. 传热学. 4版. 北京:高等教育出版社,2006.

[2] 弗兰克P.英克鲁佩勒. 传热和传质基本原理. 原著第6版. 北京:化学工业出版社,2012.


文案|星辰时客

排版&校对|王洋芋


航空notes
一些平时关于航空知识的学习笔记,仅科普