对流在各种天然和人为的过程中起着至关重要的作用,从而可以通过流体运动有效地传热。本综合指南提供了对流的可访问概述,其中包含实践示例,以说明其原理。,它是寻求阐明这一基本科学概念的教育工作者的宝贵资源。引人入胜且信息丰富,该指南非常适合增强对热动态的理解。对流涉及通过流体(液体或气体)的移动加热的转移,因为加热颗粒会上升,而较冷的颗粒下沉,从而产生圆形流动。这个过程对于理解自然现象和技术应用至关重要,这是物理,气象学和工程学的关键概念。对流的一个经典例子是在炉子上加热水,热水升至表面,冷水沉入底部,形成连续的循环,从而有效地在整个水中转移热量。对流传热的公式可以表示为q = haΔt,强调了诸如传热速率,对流传热系数,表面积和温度差等因素的重要性。这22个对流示例的汇编展示了从日常家庭活动到大规模环境模式的不同环境中的基本过程。冷却和冷凝时,温暖的空气会升起,形成云和降水。同样,随着热量从其表面散发的,一杯咖啡会冷却,而森林通过吸收热量并引起空气运动来调节气候。从沸水到洋流,大气循环,房屋中的散热器,热气球,海风,地球的披风对流,加热汤,熔融冰,熔岩灯,太阳能电池板,冰箱线圈,汽车辐射器和空调,每个例子都在行动中表明了暴力。在烤箱中,热空气循环均匀地煮食物,就像间歇泉爆发地下水被地热能加热一样。板块构造是由于地球核心的热量引起的,导致构造板的运动。房间风扇循环空气以调节室温,人体血液循环通过对流调节体温。对流不仅限于科学概念;它在我们的日常经历中起着作用。示例包括在炉灶上烹饪,洗热水淋浴,使用烤面包机,地板加热系统以及在生产线上晾干衣服。在现实情况下,对流冷却笔记本电脑,铁衣,在建筑物中提供自然通风,加热茶水和使用壁炉。对流还塑造大气现象,例如陆地和海风,云层,季风风,飓风地层以及山和山谷的微风。通过外部手段(例如风扇或泵)运动在工程,气象学和环境研究等各个领域都起着至关重要的作用。了解这些类型对于设计过程和系统至关重要。例子包括在沸水中的自然对流,供暖,海洋电流,冰箱中的空气循环以及风形成。在极端情况下,这些事件可能导致严重的雷暴,甚至龙卷风。对流还可以通过流体中分子的质量运动有效地传输热量,这使得在许多应用中至关重要。对流在塑造天气模式和影响日常生活中起着关键作用,从汽车冷却系统到工业冷却塔,太阳能热水板,地热加热系统,散热器加热器和冷凝器盘绕冰箱的冰箱。认识到对流的机制和示例强调了其在教育和实际情况下的重要性。当热量通过较热的材料与较冷的材料配对的较热材料的上升,因此会发生对流。这种现象涉及质量在流体中的运动,通常导致气象学的向上方向和地质地壳下地壳下方的慢速物质运动。对流在各种日常生活中起着至关重要的作用,包括开水,散热器操作,蒸杯热茶,冰融化,冷冻食物解冻,强迫对流等等。在气象学中,对流与天气条件(例如对流云和斜纹线条)紧密相关。此外,热空气气球依靠加热的空气升起来航行天空。理解对流的定义为探索其在不同研究领域的各种应用和发生的情况提供了坚实的基础。对流在各种自然和人为的过程中起着至关重要的作用。在热气球中,温度差异引起的浮力会随着热空气被困在里面而提升气球。要下降,其中一些热空气被释放,使较冷的空气进入并减少浮力。该原理也称为堆栈效应或烟囱效应,由于室内和室外空气之间的密度差异,空气进出建筑物。在地质学中,对流电流是地球地幔缓慢运动的原因。 内部的热量通过地幔升起,使其在表面冷却。 此过程驱动板块构造,导致火山形成。 重力对流发生时,淡水比盐水浓密,从而使干盐向下扩散到潮湿的土壤中。 海洋循环是对流的另一个例子,在赤道附近的温水向杆子循环,杆子处的冷水向赤道移动。 在恒星中,对流区域在转移能量中起着至关重要的作用。 等离子体加热时,冷却的血浆下降时会产生循环模式。 对流不限于这些例子;可以在各种人类和自然现象中观察到。 既然您对对流有了基本的了解,请考虑通过探索十个现实生活中常见的凝结示例来扩大知识。在地质学中,对流电流是地球地幔缓慢运动的原因。内部的热量通过地幔升起,使其在表面冷却。此过程驱动板块构造,导致火山形成。重力对流发生时,淡水比盐水浓密,从而使干盐向下扩散到潮湿的土壤中。海洋循环是对流的另一个例子,在赤道附近的温水向杆子循环,杆子处的冷水向赤道移动。在恒星中,对流区域在转移能量中起着至关重要的作用。等离子体加热时,冷却的血浆下降时会产生循环模式。对流不限于这些例子;可以在各种人类和自然现象中观察到。既然您对对流有了基本的了解,请考虑通过探索十个现实生活中常见的凝结示例来扩大知识。
在过去几十年中,多孔媒体的流量和对流传热方面的基本和应用研究受到了学术界和工业研究人员的关注。这是由于该研究领域在广泛的工程应用中的重要性,该应用涉及多孔材料,或者可以作为多孔介质建模。其中包括地理应用(即增强的地热系统和碳存储),生物系统,太阳能系统,金属泡沫热交换器,多孔燃烧器,航空航天系统的蒸腾冷却,电子设备的热管理以及聚合物电解质燃料电池(PEFCS)。应用的其他示例包括干燥技术,催化反应堆,组织置换,药物输送,晚期医学成像和用于组织工程的多孔脚手架。广泛的讽刺应用鼓励我们在该领域工作和研究多年,我们通过其中了解了有关多孔材料中对流传热的大量信息。在该领域进行了彻底的研究之后,我们发现在多孔媒体中在对流领域执行的数学,数字和实验方法和方法有很多,并且在此问题中现有书籍和出版物已经包括在内。尽管如此,在多孔媒体中(例如,多孔媒体中的热通量分叉),高级工程应用(例如燃料电池)和新的数值方法(例如,lattice boltzmann方法)尚未包含在现有的书籍中。因此,本书试图介绍和讨论多孔媒体中对流传热的这些新方面,最集中于实践方法及其高级应用。尽管我们已经做出了彻底的努力来涵盖多孔材料中对流的最重要和讽刺的方法,挑战和应用,但作者可能已经错过了一些方面。我们希望这本书为读者(学生,教授,科学家和工程师)提供实用的方法和应用,以及在多孔材料中对流传热领域中最富有成果的信息。总的来说,拟议中的书应该由3个部分和17章组成。第一节专门介绍了多孔媒体中对流(自然和强迫)的基础。第二节分配给了多孔介质的对流主题,其中将讨论多孔介质中的芯吸和干燥,双分散多孔介质,孔隙规模分析和晶格鲍尔茨曼方法的对流。第三节专门针对多孔媒体中对流的最新且有趣的应用。因此,在本节中,提出了新发现的工业应用程序。
MEEN 5112 - 核能 (3) MEEN 5150 - 热能存储系统及应用 (3) MEEN 5200 - 暖通空调原理 (3) MEEN 5311 - 对流传热 II (3)
3 传热传质的基本原理 ......................................................................................69 3.1 简介 ...................................................................................................... 69 3.2 传输现象的基本关系 .............................................................................. 69 3.2.1 传输的基本定律 ............................................................................. 69 3.2.2 传热传质的机制 ............................................................................. 70 3.3 传导传热传质 ............................................................................................. 70 3.3.1 傅立叶定律和菲克定律 ............................................................................. 70 3.3.2 稳态传导传输中傅立叶定律和菲克定律的积分 ............................................................. 71 3.3.3 热导率、热扩散率和分子扩散率 ............................................................................. 73 3.3.4 稳态传导传热传质过程的示例 ............................................................................. 76 3.4 对流传热传质 ............................................................................................. 81 3.4.1 薄膜(或表面)传热传质系数................... 81 3.4.2 对流传热传质的经验相关性 ...................................................................................................... 84 3.4.3 稳态界面质量传递 ......................................................................................................
单元2:对流传热热通量,流体流的平均温度,总体传热系数,LMTD,个体传热系数,个体和整体传热系数之间的关系,通过对流和强制对流的传热概念,自然和强制对流的应用,对流的应用,对流,热交换,热交换,单个通行率,1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1次平行式交换1-1-1-1-1-1-2-2-2凝结。
本研究的目的是重现文献 [1] 得到的结果,并通过添加对流传热来改进模型。通过添加自然对流可以模拟热分层和去分层,从而得到更准确的结果。计算时间是模拟进度的限制因素。文献 [1] 在代码本身中离散了能量方程,使用第三方矩阵求解器来寻找温度解,并且只能使用串行处理。当前的研究将利用软件中内置的标量传输方程求解器并使用并行处理节点,这将大大减少计算时间。当前的研究也不会显示验证案例的结果有任何变化。在添加对流之前,将使用此实现重新进行 AS203 罐实验的模拟。
ES601能源工程基础3-1-0课程内容热力学:基本概念和定义。第一定律及其应用,第二定律及其应用,Exergy和不可逆性,基本发电周期。流体力学:基本概念和流体特性,流体流动的动力学,连续性,动量和能量方程,流过管道。传热:传导,辐射和对流传热。在没有热量的情况下以稳态传导热量。绝缘,自由和强制对流,通过热电偶测量温度。文本/参考文献:•M. W. Zemansky,热力和热力学4th。麦格劳·希尔(McGraw Hill),1968年。•A。L. Prasuhn,流体力学基本原理,Prentice Hall,1980•S。P. Sukhatme,《传热教科书》,Orient Longman,1979。•P. C. SEN,现代电力电子,惠勒,新德里,1998年。
ME 595AMM 3 Exp. 主题:高级机械测量 ■ ■ ME 595SMS 3 Exp.主题:智能材料系统设计■■ME 630 3 计算机辅助机械设计■■ME 670 3 热力学高级主题■■ME 675A 3 传导和辐射传热■■ME 675B 3 对流传热和传质■■ME 684 3 动态系统设计与控制■■■ME 692 3 计算流体动力学■■ME 696A-C 1-3 指导研究生研究■■■■■■■■ME 697 3 指导综合研究■■■■■■■■ME 697D 1 指导综合研究/考试■■■■■■■■ME 698 AC 1-3 论文或研究生项目■■■■■■■■ME 698D 1 论文答辩■■■■■■■■ME 699 AC 1-3 独立学习■■■■■■■■AE 472 3航空推进系统 ■ ■ AE 480 3 航空航天工程概论 ■ ■ ■ ■ AE 486A/B 2/2 航空航天工程高级设计 I/II ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ AE 572 3 火箭推进 ■ ■ AE 586 3 飞机设计 ■ ■ AE 589 3 空气动力学 ■ ■ AE 672 3 航空推进高级主题