无限大空间竖壁自然对流换热，当壁面温度为定值或壁面热流密度为常数，板足够长时，正确的说法是（　　）。

无限大空间竖壁自然对流换热，当壁面温度为定值或壁面热流密度为常数，板足够长时，正确的说法是（）。

A 、随着边界层的扩展进入紊流状态后，局部表面传热系数逐渐增大

B 、随着边界层的扩展，从层流发展到旺盛紊流，局部表面传热系数达到定值

C 、随着边界层的扩展，局部表面传热系数逐渐减小

D 、随着边界层的扩展，平均局部表面传热系数逐渐减小

参考答案

【正确答案：B】

无限大空间竖壁自然对流换热，当壁面温度为定值或壁面热流密度为常数，随着边界层的扩展，从层流发展到旺盛紊流，局部表面传热系数将保持不变。

大空间内沿竖直壁面的自然对流换热的边界层速度分布与沿竖直壁面的强迫对流换热有何区别？

大空间竖壁自然对流换热，浮升力是自然对流的动力，反映浮升力与粘性力相对大小的Gr数对自然对流起决定作用。Gr数越大，自然对流换热越强。而大空间竖壁强迫对流换热，是惯性力与粘性力的作用下发生的，这就决定了自然对流边界层内的速度分布与强迫对流不同：自然对流的最大速度位于边界层内部，并随着Pr的增大无量纲速度的最大值减小，并且位置向壁面移动。而强迫对流的最大速度是在主流区，即在边界层以外的区域。强迫对流的边界层内有较大的速度梯度，但速度较小。

化工原理中自然对流传热系数分布

这个属于竖直平板或圆柱的自然对流问题。自然对流也有层流和湍流之分，以贴近一块竖壁的自然对流为例，在壁的下部，流动刚开始形成，它是有规则的层流，若壁面足够高，则上部流动会转变为湍流；不同的流动状态对换热具有决定性的影响，层流时，换热热阻完全取决于薄层的厚度，从换热壁面下端开始，随着高度的增加，层流薄层的厚度也逐渐增加，于此相对应，局部表面换热系数h（即图中的横坐标a）也随着高度的增加而减小，这就是图中曲线先减小的那一段；如果壁面足够高，流体的流动讲逐渐转变为湍流，进入湍流时换热系数将逐渐提高，逐渐达到一个稳态值，即图中a由小逐渐变大最终趋于稳定的那段曲线。已经查明，旺盛湍流时的局部表面换热系数几乎是一个常量。