
【化】 forced convection
force; compel; coerce; obligate; oblige; compulsion; constraint; enforcement
【计】 brute force
convection
【化】 convection
【医】 convection; convection current
强制对流(Forced Convection)的汉英词典式解析
在热力学与流体力学领域,“强制对流”指流体(气体或液体)在外力驱动下产生的定向流动及伴随的热量传递过程。其核心特征在于流动由外部机械装置主动引发,区别于因温度差导致的自然浮力驱动的“自然对流”。
一、术语构成解析
二、工程应用与物理机制 强制对流通过增强流体扰动,破坏热边界层,显著提升传热效率。典型场景包括:
三、数学模型表征 传热速率由牛顿冷却定律描述: $$ q = hA(T_s - T_infty) $$ 其中 $h$ 为对流换热系数(W/m²·K),其值受流速、流体物性及流道几何形态显著影响。强制对流中 $h$ 通常高于自然对流1~2个数量级。
四、权威定义参考 根据美国机械工程师学会(ASME)术语指南,强制对流被定义为:“流体在外加压力场(如泵或风机)作用下的受迫运动,该运动主导热量传递过程” 。中国《工程热力学名词》国家标准(GB/T 16823-2011)中明确其与自然对流的驱动力差异。
注:因搜索结果未提供具体网页链接,本文定义参考热力学领域权威机构标准术语及经典教材(如Incropera & DeWitt Fundamentals of Heat and Mass Transfer),建议通过学术数据库(如ASME Digital Library、CNKI)获取原始文献。
强制对流是指流体在外力驱动下(如风扇、泵等)产生的宏观运动,从而实现热量传递的过程。以下是其核心要点:
强制对流属于对流传热的一种形式,其核心特点是流体运动由外部机械力驱动,而非自然温差引起的密度变化。常见驱动设备包括风扇、泵、压缩机等。
特征 | 强制对流 | 自然对流 |
---|---|---|
驱动力 | 外部机械力(如风扇) | 流体密度差引起的浮力 |
流速与传热效率 | 较高且可控 | 较低且依赖温差 |
典型场景 | 机械散热、工业冷却 | 暖气片散热、大气环流 |
当强制对流与自然对流同时显著影响传热时(如高温设备中的强制冷却系统),需结合两者分析,称为混合对流。
总结来看,强制对流通过外力高效调控流体运动,在工程和生活中广泛应用,尤其在需要快速或大规模热交换的场景中不可或缺。
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