题目
alpha =0.023cdot dfrac (lambda )(dlambda )(({R)_(e))}^0.8cdot ((Pr))^n .(Pr)n式中两个准数alpha =0.023cdot dfrac (lambda )(dlambda )(({R)_(e))}^0.8cdot ((Pr))^n .(Pr)n=alpha =0.023cdot dfrac (lambda )(dlambda )(({R)_(e))}^0.8cdot ((Pr))^n .(Pr)n,Pr=alpha =0.023cdot dfrac (lambda )(dlambda )(({R)_(e))}^0.8cdot ((Pr))^n .(Pr)n.若液体被冷却时n=________
式中两个准数
=
,Pr=
.若液体被冷却时n=________
题目解答
答案
_0.3_
解析
本题考查传热学中对流换热的准数关系式,核心在于理解不同流动状态下普朗特数(Pr)的指数变化。关键点在于:
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准数关系式:题目给出的公式 $\alpha =0.023 \cdot \frac{\lambda}{d} \cdot Re^{0.8} \cdot Pr^{n}$,需结合流动状态确定 $n$。
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流动状态:液体冷却时,可能处于层流或特定流动条件,此时普朗特数的指数 $n$ 与湍流情况不同。
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经验公式差异:常见湍流公式(如Dittus-Boelter)中 $n=0.4$,但本题答案 $n=0.3$ 提示需考虑题目特殊条件。
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准数关系式对比
题目公式与Dittus-Boelter公式(适用于湍流强制对流)形式相似:
$Nu = 0.023 \cdot Re^{0.8} \cdot Pr^{0.4}$
其中 $Nu = \frac{\alpha d}{\lambda}$,代入可得 $\alpha = \frac{Nu \lambda}{d} = 0.023 \cdot \frac{\lambda}{d} \cdot Re^{0.8} \cdot Pr^{0.4}$。
但题目中 $n=0.3$,说明流动状态或传热机制与湍流不同。 -
液体冷却的特殊性
当液体被冷却时,可能因密度变化导致自然对流增强,或流动进入层流状态。此时经验公式调整为:
$Nu = 0.023 \cdot Re^{0.8} \cdot Pr^{0.3}$
对应 $n=0.3$。 -
结论
液体冷却时,流动状态或传热机制的变化使普朗特数指数 $n$ 从湍流的 $0.4$ 降至 $0.3$。