2022-05-23 19:21:35

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传递过程中的动量传递热量传递质量传递三者之间定量的类比关系 。

基本信息

  • 领域

    工业生产

  • 产生时间

    1874年

分类

这三种传递过程有相同的传递机理,相同的数学表达形式。1874年O.雷诺首先指出热量与动量传递之间的类似性,并给出摩擦因子与传热分系数之间的定量关系。随后L.普朗特于1910年、G.I.泰勒于1916年和T.卡门于1939年相继对雷诺类比作了改进。有的提出了新的类比关系,并推广到动量传递和质量传递的类比。在类比关系的基础上,可以根据已知的一类传递规律,类推其他两种传递的规律。常见的类比关系有以下四种:

雷诺类比

雷诺假定单位时间内质量为M的流体微团,从距壁面一定距离处向壁面运动,其流速由u降为零。以整个流场均为湍流的假设为基础,认为流体微团直接将热量带到了壁面,而忽略了近壁处存在层流底层。

普朗特类比

普朗特考虑到壁面附近有层流底层,流体到达层流底层后,不再以对流方式而以热传导方式进行传热。

卡门类比

卡门在前人的基础上提出一个三层模型,他认为,在湍流核心与层流底层之间还有一个过渡区。

柯尔本类比

A.P.柯尔本应用管内湍流传热的经验式Nu=0.023Re0.8Pr1/3、范宁摩擦因子的经验式f=0.046Re,上述其他三个类比应用于传质时,也有相对应的关系式。在Hr=0.5~50的范围内j因子经常用于关联传热、传质的实验数据。当出现边界层分离时,除了摩擦阻力外,还存在压差阻力(流动阻力),这时类比式不再适用,但jd和jh仍相等。

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