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化工总控工理论题库
1,831
单选题

在圆形直管内作无相变强制湍流的对流传热系数关联式来自

A
理论方法
B
因次分析和实验相结合的方 法
C
因次分析法
D
数学模型法

答案解析

正确答案:B

解析:

在圆形直管内进行无相变强制湍流对流传热时,由于流体流动状态复杂(湍流),涉及的速度场和温度场耦合紧密,目前尚无法通过纯理论推导(即直接从纳维-斯托克斯方程和能量方程出发)得出精确且通用的解析解。因此,选项 A(理论方法)和 D(数学模型法,通常指基于机理的严格数学推导)是不适用的。 虽然因次分析法(量纲分析)可以将影响对流传热系数的众多物理变量(如流速、管径、粘度、导热系数等)组合成少数几个无量纲准数(如雷诺数 $Re$、普朗特数 $Pr$、努塞尔数 $Nu$),从而简化问题形式,但它本身只能确定变量之间的函数结构形式(例如 $Nu = f(Re, Pr)$),而无法确定具体的函数关系式中的常数指数和系数。 为了得到具体的关联式(例如经典的迪图斯-贝尔特公式 $Nu = 0.023 Re^{0.8} Pr^{n}$),必须在因次分析得出的准数关系框架下,通过大量的实验数据拟合来确定其中的常数和指数。因此,这类关联式是**因次分析和实验相结合**的产物。 故正确答案为 **B**。

相关知识点:

直管湍流传热靠因实法

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