对流传热系数的影响因素有哪些？

Question

如题所述

Answer 1

对流传热系数的影响因素包括以下几个方面：
流体的种类和相变情况：不同种类的流体（如液体、气体、蒸气）具有不同的热物理性质，这些性质直接影响对流传热系数。此外，流体的相变（如气态与液态之间的转化）也会影响对流传热过程。
流体的物理性质：流体的比热、导热系数、密度和粘度等物理性质均会影响对流传热系数。例如，导热系数大的流体传热边界层的热阻较小，从而具有较高的给热系数；而粘度大的流体在同等流速下传热边界层较厚，导致给热系数较小。
流体的流动状态：流体的流动状态（如层流或湍流）影响传热过程。湍流时，流体中的质点混合剧烈，传热效果较好；而层流时，质点混合较弱，传热效果相对较差。
流体流动的原因：强制对流（如由泵或风机产生的流动）和自然对流（如由温度梯度产生的流动）的流速不同，从而影响对流传热系数。强制对流的流速通常高于自然对流，因此其传热效果也较好。
传热面的形状、位置和大小：传热面的形状（如圆管、平板或管束）、位置（管内或管外、垂直或水平放置）和大小（如管径长度）都会影响对流传热系数。这些因素会影响流体在传热面上的流动方式和传热面积，进而影响传热效果。
对流传热系数还可能受到其他因素的影响，如流体的温度、流动速度的变化等。在实际应用中，需要综合考虑这些因素，以优化对流传热过程。如需更深入的探讨，建议查阅传热学领域的专业文献或咨询相关领域的专家学者。

Answer 2

影响对流传热系数的因素
对流传热过程是流体与壁面间的传热过程，所以凡是与流体流动及壁面有关的因素，也必然影响对流传热系数的数值，实验表明传热系数值与流体流动产生的原因。流体的流动形态、流体的物性、流体有无相变和加热面的几何形状、尺寸、相对位置等因素有关。
一般来说对性质相近的流体，强制对流的传热系数大于自然对流的传热系数。湍流流动的对流传热系数大于层流流动的对流传热系数，对于同一种流动形态，流速越大，对流传热系数越大。
流体的物性有流体的粘度、导热系数、密度、比热容、体积膨胀系数等。对于有相变的传热，还有相变热的影响，除粘度外，其余的物性，随着其增加，对流传热系数相应增大。对于同一种流体，有相变的传热系数大于无相变的传热系数。
传热的形状、大小、相对位置影响传热，如冬天房间采暖，应将加热壁面放置空间的下部，反之，夏天的冷却装置，应放置空间的上部。