基础参数
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
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,表示对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。
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
文案|星辰时客
排版&校对|王洋芋