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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 能源 » 热能工程 » 传热系数与初始温度有关吗
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monkey330627

新虫 (初入文坛)

[求助] 传热系数与初始温度有关吗

问题是求物体的表面温度与表面换热系数的关系。
现在遇到一个疑惑：当物体初始均匀温度为300度时，降温过程会经历270℃，同样当物体初始温度为280℃时降温过程也会经历270℃，只是二者经过时间不同而已。
now问：这两个不同初始温度的情况下，当表面温度都是270℃时，对应的表面换热系数一样吗？
实际上我用有限元反求得到的是不一样的，但是不明白该怎么解释，请各位高手指教～～！
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1楼2011-07-11 08:07:13
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

zhixian-ma

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★
nono2009(金币+2): 鼓励应助 2011-07-12 06:34:58
nono2009(EPI+1): 2011-07-12 06:36:24
monkey330627(金币+5): 如果这么理解的 话好像说得过去，不知道你能找到什么例子或依据吗，我要说服老师的，呵呵 2011-07-12 08:11:24
表面传热系数与壁面温度和壁面热流均有关，因此等壁温而非等壁面热流情况得到的表面传热系数自然不同！初始温度不同时固体内部的温度梯度随时间的变化应该不同，由傅立叶导热定律即可推算出此种情况下二者的热流不等，自然，你模拟的结果是没问题的，个人的见解，楼主看能不能解决你的问题，同时也欢迎大家指正。
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静，俭，悟，生，成
9楼2011-07-11 19:00:33
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普通回帖

nono2009

超级版主 (文学泰斗)

No gains, no pains.

优秀区长优秀区长优秀区长优秀区长优秀版主

【答案】应助回帖

动态过程可能是不一样的
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2楼2011-07-11 08:44:39
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天也潇潇

版主 (职业作家)

快乐大侠--潇潇

【答案】应助回帖

典型的非稳态过程，个人认为，时间常数不同，你可以到传热学里面查一下具体算法，至于传热系数，我觉得温度一般对自然对流传热系数影响比较大，至于强制对流影响就很小了。
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3楼2011-07-11 08:53:05
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monkey330627

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
Originally posted by nono2009 at 2011-07-11 08:44:39:
动态过程可能是不一样的

这个动态过程不一样应该怎样理解，那是不是只要涉及到时间变化的温度场就是动态过程？
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4楼2011-07-11 09:45:50
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monkey330627

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
Originally posted by 天也潇潇 at 2011-07-11 08:53:05:
典型的非稳态过程，个人认为，时间常数不同，你可以到传热学里面查一下具体算法，至于传热系数，我觉得温度一般对自然对流传热系数影响比较大，至于强制对流影响就很小了。

谢谢！这个与时间常数还有关？只能说这二者虽然是表面温度相同，但是其实经历的传热历程不同，物体内部的热能分布也不同，但是这些因素会造成表面换热系数的不同吗？如果用这个公式q=h（△T）该怎么解释
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5楼2011-07-11 09:49:56
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天也潇潇

版主 (职业作家)

快乐大侠--潇潇
★ ★
nono2009(金币+2): 鼓励应助 2011-07-11 10:29:23
引用回帖:
Originally posted by monkey330627 at 2011-07-11 09:49:56:
谢谢！这个与时间常数还有关？只能说这二者虽然是表面温度相同，但是其实经历的传热历程不同，物体内部的热能分布也不同，但是这些因素会造成表面换热系数的不同吗？如果用这个公式q=h（△T）该怎么解释

牛顿冷却公式只是一个计算公式，没办法反映非稳态的换热过程的，如果温度对表面换热系数有影响的话，也是通过影响表面速度场来影响表面对流换热系数的，不知道你是不是还考虑其他的换热条件，比如恒热流或者恒壁温条件
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6楼2011-07-11 10:21:10
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yagn616

金虫 (小有名气)
★
nono2009(金币+1): 鼓励交流 2011-07-11 10:29:35
应该是相同的，楼主是不是那里仿真错了？用的哪个软件？你两次仿出来的对流换热系数分别是多少？查一下该软件对对流换热系数的定义？
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7楼2011-07-11 10:28:12
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monkey330627

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
Originally posted by yagn616 at 2011-07-11 10:28:12:
应该是相同的，楼主是不是那里仿真错了？用的哪个软件？你两次仿出来的对流换热系数分别是多少？查一下该软件对对流换热系数的定义？

我以前也以为是相同的，但是有人说这跟物体内部的热能分布也有关，即使是相同的表面温度时不同的内能分布影响了换热能力，楼主看这样的解释通吗？
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8楼2011-07-11 11:07:50
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西湖酷鱼

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★
nono2009(金币+2): 鼓励应助 2011-07-12 06:35:43
nono2009(EPI+1): 2011-07-12 06:36:19
不是很清楚楼主滴问题，假设一个物体的表面换热系数h已知，然后求不同初始温度下的瞬态温度变化？

表面换热系数是一个面积averaged量，按集总参数模型是m c_p dT/dt = h A (T_inf - T)，解出来的结果是T(t) = (T_0 - T_inf) exp(-t/Tao) + T_inf，其中Tao = m c_p/h A。这里面只有假设初始温度T_0、环境温度T_inf、表面换热系数h、面积A等都已知才得到T和t一一对应滴解。

反之，如果给定温度变化历史，反求h，那么对于某一组固定输入值，h的值也是唯一滴。假定其他所有参数相同，只有初始温度不同的两个系统，通过同样的时间达到了同一个温度，那么施加在两个系统上的表面换热系数h必然是不同的。
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Keepmoving!
10楼2011-07-12 01:38:24
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