概述

分类(雷诺类比 普朗特类比 卡门类比 柯尔本类比)

概述

指传递过程中的动量传递、热量传递和质量传递三者之间定量的类比关系。

分类

这三种传递过程有相同的传递机理，相同的数学表达形式。1874年O.雷诺首先指出热量与动量传递之间的类似性，并给出摩擦因子与传热分系数之间的定量关系。随后L.普朗特于1910年、G.I.泰勒于1916年和T.卡门于1939年相继对雷诺类比作了改进。有的提出了新的类比关系，并推广到动量传递和质量传递的类比。在类比关系的基础上，可以根据已知的一类传递规律，类推其他两种传递的规律。常见的类比关系有以下四种：

雷诺类比

雷诺假定单位时间内质量为M的流体微团,从距壁面一定距离处向壁面运动，其流速由u降为零。以整个流场均为湍流的假设为基础，认为流体微团直接将热量带到了壁面，而忽略了近壁处存在层流底层。

普朗特类比

普朗特考虑到壁面附近有层流底层，流体到达层流底层后，不再以对流方式而以热传导方式进行传热。

卡门类比

卡门在前人的基础上提出一个三层模型，他认为，在湍流核心与层流底层之间还有一个过渡区。

柯尔本类比

A.P.柯尔本应用管内湍流传热的经验式Nu=0.023Re0.8Pr1/3、范宁摩擦因子的经验式f=0.046Re，上述其他三个类比应用于传质时,也有相对应的关系式。在Hr＝0.5～50的范围内j因子经常用于关联传热、传质的实验数据。当出现边界层分离时，除了摩擦阻力外，还存在压差阻力（流动阻力），这时类比式不再适用，但jd和jh仍相等。