使用翅片的傳熱學(xué)知識

固體表面與和它接觸的流體之間的換熱稱為對流換熱。我們最熟悉的對流換熱就是暖氣片外表面和空氣之間的換熱。

生活經(jīng)驗告訴我們：暖氣片面積越大,表面溫度越高(即表面溫度和空氣間的溫差越大),供熱時間越長,則換熱量越大,房間越暖和。這說明對流換熱量和換熱面積成正比,和溫度差成正比,和時間成正比。

為了比較不同情況下對流換熱的強弱,我們需定義一個物理量:叫做“換熱系數(shù)”。換熱系數(shù)是指單位面積,單位溫差(壁面和流體之間的溫差),單位時間的對流換熱量。其單位是J / (s.㎡.℃) 或W/(㎡.℃).。對流換熱系數(shù)常用符號h 表示。

換熱系數(shù)的大小主要取決于下面幾個因素：

1）流體的種類和物理性質(zhì)：例如水和空氣是截然不同的,其換熱系數(shù)相差甚大；

2）流體在換熱過程中是否發(fā)生相變,即是否發(fā)生沸騰或凝結(jié)。若有相變發(fā)生,則其換熱系數(shù)將大大提高；

3）還和流體的流速和固體表面的形狀有關(guān)。

對流換熱系數(shù)的大小主要是通過實驗研究來確定,下面給出一組常用情況下的數(shù)值范圍：

1）水蒸汽的凝結(jié):h = 10000---20000 W/(㎡* ℃)

2）水的沸騰:h =7000---10000

3）水的對流:h =3000---5000

4）空氣或煙氣的強制對流:h =30---50

5） 空氣或煙氣的自然對流:h =3—5