對流換熱現象

對流換熱現象是指流動的流體與固體壁直接接觸，當兩者溫度不同時，相互間所發生的熱量傳遞過程。它既具有流體分子間微觀導熱作用，又具有流體巨觀位移的熱對流作用，所以對流換熱過程必然受到導熱規律和流體流動規律的雙重支配。對流換熱是依靠流體質點的移動進行熱量傳遞的，與流體的流動情況密切相關。

仔細觀察分析固體壁與流體的對流換熱過程，我們會發現：由於摩擦力的作用，在緊貼固體壁面處有一平行於固體壁面流動的流體薄層，叫層流邊界層，其垂直壁面方向的熱量傳遞方式主要是導熱，它的溫度分布呈傾斜直線狀；而在遠離壁面的流體核心部分，流體呈紊流狀態，則因流體的劇烈運動面使溫度分布比較均勻，呈水平線；在層流邊界層與流體核心部分之間為過渡區，溫度分布可近似看作拋物線。流體各部分因溫度引起的密度差所形成的運動稱為自然對流;由風機、泵等所驅動的流體運動稱為受迫對流;受迫對流根據邊界層形成和發展情況的不同，又可以分成內部流動和外掠流動兩種。