Question

传热学上的问题

传热学上计算流体横掠叉排管束公式，如：Nuf=0.35*(S1/S2)^0.2*Ref^0.6*Prf^0.36*(Prf/Prw)^0.25。20度的水穿过表面是60度的铝制盒子（盒子时有些柱了），请问Prw值怎么取？谢谢

Answer 1

你好!
首先要知道普朗特数Pr的定义实质,即是运动粘度与热扩散系数的比值,表征动量扩散能力与热量扩散能力的一种量度.而运动粘度对应的温度就是普朗特数Pr的温度.
这样就明白了.此时在公式Nuf=0.35*(S1/S2)^0.2*Ref^0.6*Prf^0.36*(Prf/Prw)^0.25中,Pr.w指的是铝制盒表面的温度所对应下的水的普朗特数,即60 ℃,查表即可得出具体值.
另:在对流换热中,流体之间的地位是由温度高低决定的,要从整体上把握.这样即是两种不同物体间的换热,而不能拘泥于铝是否为流体(显然不是了)的层面上.水冷却铝和铝加热水在传热学角度上实质是一样的.

Answer 2

Pr数怎么取快忘了，要不是查表，要不记得都是告诉的。空气一般在0.7到10之间，水是0.9到10。水的普朗特数在20℃时约为 7，在100℃时约为1.75，参考下。
但是找不到的话，你可以试试这个：
空气或水粘性小，随着温度变化的主要是粘性，可取Prf / Prw≈μf /μw，两个温度的动力黏度之比。黏性随温度应该很好查了.
或者直接用定义式去算 Pr=ν/α，运动黏度除以热扩散系数。热扩散系数=热导率/（密度乘以比热容）。

追问

谢谢你的解答，但是还不是我要的结果。书上说的Prw值由平均壁温确定，现在壁温是60℃，那Prw是否就是取60℃水的Pr值？书上的例子是两种流体间的换热所以Prw是被加热的流体Pr值。我的状况是：铝盒是热源，水穿过直接冷却铝盒，如果用上面的公式，这时Prw值怎么取？谢谢

追答

你如果非要用那个公式，就是取水的普朗特数。60摄氏度水
听你的意思，是要把铝盒冷却，这个时候是不能用你的公式算的，这个是非稳态传热过程，要用BI数去算，那个集中参数法，不行就诺谟图再不行就数值求解