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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 能源 » 工程热物理 » 管内强制对流传热系数求解~
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jiaomx2006

新虫 (小有名气)

[交流] 管内强制对流传热系数求解~

设备：内径1 mm的钢管绕在加热炉体上，管壁温度恒定，钢管内有流体通过，流体从室温进入被加热，流出温度和管壁温度相同，求解流体与管壁的对流传热系数，其中Re=4, Pr=21, 不知道用什么公式求解？
粗略使用经验公式 对流传热系数=(k/d)*Nu=(k/d)*1.86*(Re*Pr*d/l)^1/3*(u/uw)^0.14，其中k为导热系数，u为粘度，d为管径，l 为管长。是否可用此公式计算？有一点不明白，传热系数为啥和管长l 有关？
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1楼2013-11-14 18:04:12
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nono2009

超级版主 (文学泰斗)
★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
jiaomx2006: 金币+1 2013-11-14 20:17:44
层流对流换热系数与管长有关，紊流对流换热系数与管长无关
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2楼2013-11-14 19:06:56
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三个小石子

荣誉版主 (职业作家)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
楼主这个题啥背景啊，传热学练习题，还是实验中处理数据用的？
如果只是个练习题，用经验公式求，题目所给的内径和Re非常小，Pr却很大，都不在工程中常见范围内，一般的关联式恐怕不适用。
如果是实验数据处理，就不能用经验公式了。看你的描述应该是无相变的，用热平衡关系式可求对流传热系数：m*Cp*(T_out-T_in)=h*A*LMTD，LMTD为对数平均温差
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3楼2013-11-14 20:54:36
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jiaomx2006

新虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by 三个小石子 at 2013-11-14 20:54:36
楼主这个题啥背景啊，传热学练习题，还是实验中处理数据用的？
如果只是个练习题，用经验公式求，题目所给的内径和Re非常小，Pr却很大，都不在工程中常见范围内，一般的关联式恐怕不适用。
如果是实验数据处理，就 ...

是实验数据处理，无相变，在计算流体温度时需要用到对流传热系数，如果不能用经验公式，那应该怎么处理呢？用热平衡关系式貌似行不通，因为流体温度是随时间变化的，也是我要求解的量。
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4楼2013-11-14 21:12:05
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三个小石子

荣誉版主 (职业作家)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
4楼: Originally posted by jiaomx2006 at 2013-11-14 21:12:05
是实验数据处理，无相变，在计算流体温度时需要用到对流传热系数，如果不能用经验公式，那应该怎么处理呢？用热平衡关系式貌似行不通，因为流体温度是随时间变化的，也是我要求解的量。...

1.  为什么计算流体温度需要用到传热系数，流体的进出口温度不都是已知的吗，一个是室温，一个是管壁温度。
2.  为什么流体温度是随时间变化的？诚然，严格意义上传热过程都是动态的，绝对稳态不存在。但当你的室温、管壁温度、流体流量都设定之后，经过一定的时间总会达到流体温度变化非常小的状态，这时可以认为流体温度不再随时间变化了.
当然我不知道你的实验目的是什么，可能有我无法了解的情况
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5楼2013-11-14 21:39:13
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zhang_y1989

木虫 (著名写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
为了修正入口段的影响
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6楼2013-11-14 23:39:13
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jiaomx2006

新虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by 三个小石子 at 2013-11-14 21:39:13
1.  为什么计算流体温度需要用到传热系数，流体的进出口温度不都是已知的吗，一个是室温，一个是管壁温度。
2.  为什么流体温度是随时间变化的？诚然，严格意义上传热过程都是动态的，绝对稳态不存在。但当你的室 ...

我想考察的是流体从室温到管壁温度这一段升温过程，所以在这个过程中流体温度是变化的。计算的时候用的热量恒定，即管壁降低温度所需热量=流体升高温度所需热量：[f(L)-Tf]*k*A*t=Cp*m*(Tf-Tin) 不知这样求解是否正确？ 还有，LMTD是什么的对数平均温差？求赐教~
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7楼2013-11-15 10:45:52
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三秦大懒猫

银虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
管内强制对流不是有经验公式么，湍流和层流都有啊。
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8楼2013-11-15 16:13:43
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engimar

木虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
一般传热教材对流换热（管内流）部分都有介绍的
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9楼2013-11-18 19:06:16
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