当粘性流体在壁面上流动时,由于粘性的作用,流体的流速在靠近壁面处随离壁面的距离的缩短而逐渐降低;在贴壁处被滞止,处于无滑移状态(即:
假设:a) 流体为不可压缩的牛顿型流体(即:服从牛顿粘性定律的流体;而油漆、泥浆等不遵守该定律,称非牛顿型流体)
当粘性流体流过物体表面时,会形成速度梯度很大的流动边界层;当壁面与流体间有温差时,也会产生温度梯度很大的温度边界层(或称热边界层)
由于粘性作用,流体流速在靠近壁面处随离壁面的距离的缩短而逐渐降低;在贴壁处被滞止,处于无滑移状态。
湍流边界层:粘性底层(层流底层):紧靠壁面处,粘滞力会占绝对优势,使粘附于壁的一极薄层仍然会保持层流特征,具有最大的速度梯度。
4、对于Pr=1的流体,无量纲速度场和温度场的分布曲线完全一致;而且δ=δt ,对于Pr≠1的流体:
5、Nu=f(Re,Pr)说明对流换热微分方程具有准则关联式形式的解。准则关联式用少数几个准则来概括众多的影响因素,使变量大大减少。这对于对流换热问题进行理论分析、实验研究和数据处理具有重要指导意义。
•类比原理(动量传递与热量传递之间的类比):利用流动阻力的实验(或理论)数据解决对流换热问题的方法的基本原理。
通过柯尔朋类比,可以利用流体力学的关于Cf的基本计算公式推导出Nu的表达式,避免了再次建立实验台进行传热学实验的过程。
若两个对流换热现象相似,它们的温度场、速度场、粘度场、热导率场、壁面几何因素等都应分别相似,即:在对应瞬间、对应点上各物理量分别成比例
注:各影响因素彼此不是孤立的,它们之间存在着由对流换热微分方程组所规定的关系,故:各相似倍数之间也必定有特定的制约关系,它们的值不是随意的.
实验中只需测量各相似特征数所包含的物理量避免了测量的盲目性,解决了实验中测量哪些物理量的问题.