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热对流概念 [已经被阅读10703次,管理员 添于2012-10-19]

流动的流体通过固体表面时,如果流体与固体的温度不同,将导致流体各部分发生扰动和混合,这种热量交换方式称为热对流,如图一所示。热对流的特点是:热对流总是发生在流体与固体表面之间,且对流传热过程中总是伴随着热传导的发生。热对流与热传导的综合作用称为对流换热,电阻炉外壁对周围空气的传热,冷却水对炉子各部件的冷却就是对流换热作用的例子。流体本身的特性、换热方式、流动速度,是影响对流换热的主要因素。
热对流
    导热系数和密度大的流体,有利于对流换热,而a度大的流体内部的扰动和混合运动较困难,不利于对流换热。流体的换热方式分为自然对流换热和强制对流换热。自然对流换热是由流体内部温度不同造成的密度不同而引起的,如炉壁外部周围空气的流动换热,传热的多少主要取决于物体各部分的温差、流体的种类及流体的空间形状和大小等,流速影响较小。强制对流换热是流体在外力作用下引起的,流体的流速、温度差越大,流体内部的扰动与混合就越强烈、传热效果也就越好,如有的电阻炉利用风机使炉内气体流动,增强对流换热效果,不仅加快传热,而且能改善炉内温度均匀性。(来源:高温箱式电阻炉 )
    形状复杂的表面不利于自然对流换热;但对强制对流换热有利,特别是粗糙的表面。空间大有利于自然对流换热,但对强制对流换热不利。换热面向上比换热面向下对流换热效果好,有时感觉到下炉盖的温度比上炉盖低,就是其中原因之一。通常情况下,强制对流换热比自然对流换热传热效果好。
    反映对流传热效果的是流体的对流放热系数,单位是kJ/ (m2·h·℃)。对流放热系数越大,对流传热效果也就越好。水的自然对流放热系数在837.36-2093. 4kJ/( m2·h·℃)之间,水强制对流放热系数在12560.4~~33494.4 kJ/(m2·h·℃)之间。空气自然对流放热系数在12.56~25.12 kJ/ (m2·h·℃)之间,空气强制对流放热系数在83-74~418.68kJ/(m2·h·℃)之间。显然水比空气对流换热效果好。

 
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