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大家好 这堂课我们讲一下
射流冲击传热的实验关联式
首先我们看一下什么叫做
射流冲击传热
气体或者液体在压差作用下
通过一个圆形或者窄缝型的喷嘴
垂直的或者已一定的角度
喷射到被冷却的表面上
使直接接受冲击的区域
产生很强的换热效果
那么冲击射流已经广泛
应用于平板玻璃的回火
金属箔板的退火
纺织品或者是纸张的干燥
燃汽轮机叶片冷却以及
电子器件的冷却等技术中
那么根据生产的需要
可以采用一排或者多排的喷嘴
在这里我们假设射流发生
热交换的固体表面温度
是tw射流喷嘴 出口温度
为周围环境 温度t∞
那么射流与周围介质
属于同一种流体 那么
牛顿冷却公式中确定表面
传热系数的温差是 tw减t∞
一般来讲 射流出口的流速
是接近均匀的
射流离开喷嘴表面以后
由于与周围介质之间的动量交换
其射流直径不断的变大
在射流的中心仍然保持有
一个速度均匀的核心区
随着流体的运动
核心区域不断缩小
最后整个截面上速度呈现出
中间大 逐渐向边缘减小的
不均匀分布 流速保持均匀的
区域为射流的位流流核
当射流抵达被冲击物的壁面后
流体向着四周沿壁面散开
形成贴壁射流曲 射流抵达
地面之前的区域叫自由射流区
被冲击的壁面正对
喷嘴的位置为滞止区
与射流中心对应的点
称之为滞止点
此处的局部传热强度最高
电子器件冷却技术中的芯片
航空涡轮叶片高温燃气的
前缘点都在这个区域内
该图是单个圆形喷嘴冲击
射流所形成的表面局部
努塞尔数的分布 那么从
图中我们可以看到
当喷嘴表面离开被冲击物体
的相对距离H与喷嘴内径的
比值比较大时
就是H比D比较大时
局部表面传热系数从
滞止点的最高值向四周
单调的下降 随着r的增加
下降趋势逐渐减缓 在同一r比D下
局部表面传热系数
随着雷诺数的升高而升高
当H比D减少到5左右
随着雷诺数的增加
局部表面传热系数的分布
开始出现第二个峰值
这一趋势向随着雷诺数的
升高而日益明显 当H比D
减小到一左右 第二个峰值处
的表面传热系数在雷诺数
较高时已经与制止点处
的值相接近 射流离开喷嘴后
由于气流的卷吸作用而
使流动中的湍流度急剧增加
同时气流打到壁面上时
气流与壁面间的剧烈冲击作用
也会使气流中的扰动增加
这些因素综合作用的结果
导致在一定条件下 局部传热
系数的分布会出现第二个峰值
这一情况也说明了
冲击射流换热的复杂性
该式是以喷嘴内径d
为特征长度的单个圆喷嘴
射流平均传热特性的实验关联式
该式以滞止区半径为
特征长度的实验关联式
那么它们的适用条件
都是雷诺数
要大于2乘10的3次幂
然后小于4乘10的4次幂
同样在H比D和r比D方面
也进行了一定的约束与限制
这是单个窄缝喷嘴射流
平均传热特性的实验关联式
其中b值是窄缝的宽度
特征长度就为
2b这个一定要注意到
在使用过程中
不要将特征长度带错
H为窄缝距平板的距离
其中雷诺数数处的指数n
可以将由该式获得
同样要注意 该实验关联式的
适用范围受到如下条件的限制
以上介绍的是单个圆喷嘴和
单个窄缝喷嘴喷射流平均
传热特性的实验关联式
那么针对多个喷嘴射流平均
传热特性的实验也有进行
大家感兴趣的话
可以自己去查找文献进行学习
好 以上就是这次课的全部内容
谢谢大家
-1.1传热学的研究内容及其应用
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-1.2热量传递的三种基本方式
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-第一章--1.2热量传递的三种基本方式
-1.3传热过程与传热热阻
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-第一章--1.3传热过程与传热热阻
-2.1导热基本定律
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-2.2热导率的概念
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-第二章--2.2热导率的概念
-2.3导热微分方程
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-第二章--2.3导热微分方程
-2.4导热微分方程单值条件
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-第二章--2.4导热微分方程单值条件
-2.5平板稳态导热问题
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-第二章--2.5平板稳态导热问题
-2.6圆筒壁的稳态导热问题
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-第二章--2.6圆筒壁的稳态导热问题
-2.7球壳稳态导热
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-第二章--2.7球壳稳态导热
-3.1集总参数法-I
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-3.2集总参数法-II
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-第三章--3.2集总参数法-II
-4.1稳态导热解-I
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-4.2稳态导热解-II
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-4.3非稳态导热解
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-第四章--4.3非稳态导热解
-5.1对流传热概说
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-第五章--5.1对流传热概说
-5.2对流传热问题的数学描写
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-第五章--5.2对流传热问题的数学描写
-5.3.1流动边界层与热边界层
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-第五章--5.3.1流动边界层与热边界层
-5.3.2二维稳态边界层型对流传热问题的数学描述
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-第五章--5.3.2二维稳态边界层型对流传热问题的数学描述
-6.1相似原理
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-6.2量纲分析及相似原理的应用
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-第六章--6.2量纲分析及相似原理的应用
-6.3.1管槽内强制对流流动和换热的特点
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-第六章--6.3.1管槽内强制对流流动和换热的特点
-6.3.2管槽内湍流强制对流换热实验关联式
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-第六章--6.3.2管槽内湍流强制对流换热实验关联式
-6.3.3管槽内层流与过渡流动强制对流换热实验关联式
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-6.4外部流动强制对流换热实验关联式
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-第六章--6.4外部流动强制对流换热实验关联式
-6.5.1大空间与有限空间自然对流传热
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-第六章--6.5.1大空间与有限空间自然对流传热
-6.5.2大空间与有限空间自然对流传热的实验关联式
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-6.6射流冲击传热的实验关联式
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-第六章--6.6射流冲击传热的实验关联式
-7.1凝结换热及影响因素-I
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-第七章--7.1凝结换热及影响因素-I
-7.2沸腾换热及影响因素-II
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-第七章--7.2沸腾换热及影响因素-II
-8.1热辐射基本定律
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-第八章--8.1热辐射基本定律
-8.2实际物体辐射特性
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-第八章--8.2实际物体辐射特性
-9.1-角系数
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-第九章--9.1-角系数
-9.2-多表面间的辐射热量-净热量法
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-第九章--9.2-多表面间的辐射热量-净热量法
-9.3多表面间的辐射热量-网络图法-
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-第九章--9.3多表面间的辐射热量-网络图法-
-10.1换热器的类型
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-第十章--10.1换热器的类型
-10.2换热器对数平均温差的计算
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-第十章--10.2换热器对数平均温差的计算
-10.3换热器的热计算：1平均温差法
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-10.4换热器的热计算：2效能-传热单元数法
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