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何谓管内层流流动的入口段及充分发展段？求出密

来源：焚题库 [2019年10月31日] 【大中小】

类型：学习教育

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简答题 何谓管内层流流动的入口段及充分发展段？求出密度为，常物性的流体在半径r0的圆管内，进行稳定不可压流动的平均速度 um及平均温度Tm的表达式；回答管内流动的短管换热器效率是否高于同管径的长管换热器？为什么？

参考答案：

当流体不管壁之间有热交换时，管子壁面间的热边界层有一个从零开始增长直到汇合于管子中心线的过程。当流动边界层及热边界层汇合于管子中心线后的区域称为充分发展段，此后的换热强度将保持不变。从进口到充分发展段之间的区域称为入口段。

假设流体的质量流量为qm，则流体平均速度为：
当确定了同一截面上的速度及温度分布后，可采用下式确定该截面上流体的平均温度为：

管内流动的短管换热器效率高于同管径的长管换热器，这是因为对于短管换热器，流动入口段对流体换热的影响相对较大。而入口段的热边界层较薄，局部表面传热系数比充分发展段的高，因而强化了对流换热。