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      2019-09-20 10:38
              在热边界层内,流体的温度梯度较大,存在热量传递。在热边界层以外的区域,流体的温度梯度几乎为零,可以认为流体作等温流动,不存在传热。

             由于对流是依靠流体内部质点发生位移来进行热量传递的,因此对流传热的快慢与流体流动的状况有关。当流体作层流流动时,由于流体质点只在流动方向上作一维运动,在传热方向上无质点运动,此时主要依靠热传导方式来进行热量传递。但由于流体内部存在温差,还是会有少量的自然对流,此时传热系数很小。因此,应尽量避免层流流动的情况。


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            流体在换热器内的流动大多数情况下为湍流。当流体作湍流流动时,靠近壁面处流体流动分别为层流底层、过渡层(缓冲层)、湍流主体,各流层的传热特性为;

            层流底层:流体质点只在流动方向上作一维运动,在壁面法向上无质点的混合传热方式主要以导热为主,热阻大,温差大,即温度梯度大。

            湍流主体:在远离壁面的湍流中心,传热主要以对流方式进行。流体质点充分混合交换热量,热阻小,使温度趋于一致,温度梯度为等温区。

           过渡区域:温度分布不像湍流主体那么均匀,也不像层流底层那样变化明显,传热以热传导和对流两种方式共同进行。质点混合与分子运动共同作用,使温度变化平缓温差小,温度梯度小。

             所以,流体作湍流流动时,传热的热阻主要集中在热边界层中。如果要加强传热须,采取措施减少热边界层的厚度。但热边界层的厚度不一定等于流动边界层的厚度之间的差异大小取决于流体的热物理性质。



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