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1、第十章自然对流换热与传质第1页，本讲稿共11页大多数流体的物性都是随温度而变化高速流动的粘性耗散使流体温度有较大的变化高温差换热必须考虑物性变化的影响流体温度变化范围不大时第2页，本讲稿共11页产生原因：流体内部的温度差或浓度差引起密度差 在在重力场或其它力场（离心力场、电磁力场等）形成浮升力而产生的 层流 紊流分类：第3页，本讲稿共11页11.1 自然对流边界方程靠近壁面的薄层满足边界层理论第4页，本讲稿共11页假设二维稳态体积力为重力忽略粘性耗散忽略压缩功无内热源及不发生化学变化边界层方程第5页，本讲稿共11页边界层内控制方程边界层外浮升力第6页，本讲稿共11页Boussinesq假设浮升
2、力与密度密切相关方程耦合求解Boussinesq假设满足下列条件12第7页，本讲稿共11页连续性方程除 项外的动量方程 能量方程不可压缩的常物性方程处理密度差近似为纯粹的温度影响12第8页，本讲稿共11页11.2 竖平壁上常物性自然对流Tw常量数学模型 边界层外流体压力为静压力 边界层外流体速度为零第9页，本讲稿共11页结果分析驱动（受热层）摩擦力浮升力被驱动（未受热层）摩擦力惯性力向上流动的流体并不限于厚度为T这一层流体，受热向上运动的流体层对外侧未受热流体的粘性拖曳作用，使未受热流体向上流动。第10页，本讲稿共11页浮升力惯性力摩擦力浮升力在T外，流体温度不变化，浮升力未零，粘性力引起的拖曳作用几乎不存在，流体不运动，速度分布和温度分布的宽度相同。第11页，本讲稿共11页