三傳類比

指傳遞過程中的動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞三者之間定量的類比關係。

基本介紹

• 中文名：三傳類比
• 內容：動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞
• 領域：工業生產
• 時間：1874年

分類

這三種傳遞過程有相同的傳遞機理，相同的數學表達形式。1874年O.雷諾首先指出熱量與動量傳遞之間的類似性，並給出摩擦因子與傳熱分係數之間的定量關係。隨後L.普朗特於1910年、G.I.泰勒於1916年和T.卡門於1939年相繼對雷諾類比作了改進。有的提出了新的類比關係，並推廣到動量傳遞和質量傳遞的類比。在類比關係的基礎上，可以根據已知的一類傳遞規律，類推其他兩種傳遞的規律。常見的類比關係有以下四種：

雷諾類比

雷諾假定單位時間內質量為M的流體微團,從距壁面一定距離處向壁面運動，其流速由u降為零。以整個流場均為湍流的假設為基礎，認為流體微團直接將熱量帶到了壁面，而忽略了近壁處存在層流底層。

普朗特類比

普朗特考慮到壁面附近有層流底層，流體到達層流底層後，不再以對流方式而以熱傳導方式進行傳熱。

卡門類比

卡門在前人的基礎上提出一個三層模型，他認為，在湍流核心與層流底層之間還有一個過渡區。

柯爾本類比

A.P.柯爾本套用管內湍流傳熱的經驗式Nu=0.023Re0.8Pr1/3、范寧摩擦因子的經驗式f=0.046Re，上述其他三個類比套用於傳質時,也有相對應的關係式。在Hr=0.5～50的範圍內j因子經常用於關聯傳熱、傳質的實驗數據。當出現邊界層分離時，除了摩擦阻力外，還存在壓差阻力（流動阻力），這時類比式不再適用，但jd和jh仍相等。