强制对流

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强制对流是一种机制或运输类型,其中流体运动是由外部源(如泵、风扇、抽吸装置等)产生的。除了自然对流、热辐射和热传导之外,它也是一种热传递方法,可以非常有效地传输大量热能。 这种机制在日常生活中非常普遍,包括中央供暖、空调、蒸汽轮机和许多其他机器。工程师在设计或分析热交换器、管道流以及温度与流不同的板上流时经常会遇到强制对流(例如,在重返大气层期间穿梭机翼的情况)。 在任何强制对流情况下,只要存在重...

强制对流

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强制对流是一种机制或运输类型,其中流体运动是由外部源(如泵、风扇、抽吸装置等)产生的。 除了自然对流热辐射热传导之外,它也是一种热传递方法,可以非常有效地传输大量热能。

应用

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这种机制在日常生活中非常普遍,包括中央供暖空调、蒸汽轮机和许多其他机器工程师设计或分析热交换器、管道流以及温度与流不同的板上流时经常会遇到强制对流(例如,在重返大气层期间穿梭机翼的情况)。

混合对流

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在任何强制对流情况下,只要存在重力,就会始终存在一定量的自然对流(即,除非系统处于惯性系或自由落体中)。 当自然对流不可忽略时,这种流动通常称为混合对流。

数学分析

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在分析潜在的混合对流时,称为阿基米德数 (Ar) 的参数参数化了自由对流和强制对流的相对强度。 阿基米德数是格拉斯霍夫数与雷诺数平方的比值,代表浮力与惯性力的比值,代表自然对流的贡献。 当 Ar ≫ 1 时,自然对流占主导地位,而当 Ar ≪ 1 时,强制对流占主导地位。

强制对流

当自然对流不是重要因素时,使用强制对流理论的数学分析通常会产生准确的结果。 强制对流的重要参数是 Péclet 数,它是热量的平流(通过电流移动)和扩散(从高浓度到低浓度的移动)的比率。

当 Peclet 数远大于单位 (1) 时,平流主导扩散。 同样,比值小得多表明相对于平流的扩散率更高。

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  1. 强制对流
  2. 应用
  3. 混合对流
  4. 数学分析

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