温度边界层（速度边界层和温度边界层）

在流体温度边界层中，何处温度梯度的绝对值最大？气体的普朗特数接近于1，因而温度边界层的厚度近似地等于速度边界层的厚度。壁面加热形成的温度边界层热对流使湍流边界层近壁区域缓冲层相干结构扫掠过程和喷射过程的强度比壁面常温明显增大，是增强壁湍流中流体的动量、质量和能量交换的根本原因。壁面加热形成的温度边界层热对流的影响只限于湍流边界层近壁区域，而对湍流边界层对数区以外的区域影响不大。固体表面附近流体温度发生剧烈变化的这一薄层称为温度边界层，其厚度记为δ。

在流体温度边界层中，何处温度梯度的绝对值最大？为什么

从理论上讲，流体外掠平板时，沿平板的垂直方向上的温度分布是变化的，这个变化在平板附近较大，但超过一定距离后，这个变化就微乎其微了，即远离平板的流体，其温度几乎还是来流温度，故为了便于研究起见，就人为规定了“温度边界层”的厚度。

在这个厚度里，可以用边界层方程。至于是用实际温度的比值，还是过余温度的比值，这并不重要，这只是定义边界层的一种方法，只不过用过余温度要方便而已。

流体流过壁面时，边界附近因加热或冷却而形成的具有温度梯度的薄层，也就是对流传热热阻所在的区域。在此区域之外，温度梯度和热阻都可忽略。因此，关于对流传热的研究，仅限于温度边界层范围之内。

扩展资料：

高速气流绕物体流动时，壁面附近气体黏性阻滞把大量气流动能转化为热能，形成紧贴壁面的温度分布不均匀的薄气体层就是温度边界层。气体的普朗特数接近于1，因而温度边界层的厚度近似地等于速度边界层的厚度。

壁面加热形成的温度边界层热对流加剧了湍流边界层近壁区域的湍流脉动，增强了壁湍流中流体的动量、质量和能量的交换，使缓冲层变薄，加快了湍流边界层的充分发展。

壁面加热形成的温度边界层热对流使湍流边界层近壁区域缓冲层相干结构扫掠过程和喷射过程的强度比壁面常温明显增大，是增强壁湍流中流体的动量、质量和能量交换的根本原因。

壁面加热形成的温度边界层热对流的影响只限于湍流边界层近壁区域，而对湍流边界层对数区以外的区域影响不大。

参考资料来源：百度百科--温度梯度

参考资料来源：百度百科--温度边界层

对流换热的热边界层

实验观察发现，在对流换热条件下，主流与壁面之间存在温度差。在壁面附近的一个薄层内，流体温度在壁面的法线方向上发生剧烈的变化；而在此薄层之外，流体的温度梯度几乎等于零。因此，可以将边界层概念推广到温度场中。固体表面附近流体温度发生剧烈变化的这一薄层称为温度边界层（热边界层），其厚度记为δ。对于外掠平板的对流换热，类似于速度边界层得定义，传热学中一般也将达到来流过余温度99%的流层处，定义为δ的外边界。除液态金属及高粘性的流体外，热边界层的厚度δ在数量级上是个与运动边界层厚度δ相当的小量。于是对流换热问题的温度场也可以分为两个区域：热边界区和主流区。在主流区，流体中温度变化率可视为零，这样就可把研究的热量传递的区域集中到热边界层之内。

什么是热边界层？什么是速度边界层

速度边界层：

流体在壁面附近有一薄层具有明显的速度梯度，

称为速度边界

层

.

温度边界层：流体在壁面附近有一薄层具有明显的温度梯度，称为温度边

界层，也称为热边界层

传热学中，温度边界层与速度边界层的关系?

这二者的关系可以用Pr，普朗特数来描述：

Pr是，由流体物性参数组成的一个无量纲参数，表明温度边界层和流动边界层的关系，反映流体物理性质对对流传热过程的影响，

它的表达式为：Pr=ν/α=cpμ/k　式中，μ为动力粘度；cp为等压比热容；k为热导率；α为热扩散系数（α=λ/ρc ）单位：m^2/s，v为运动粘度，单位m/s^2[1]。

其中v和α分别表示分子传递过程中动量传递和热量传递的特性。　

当几何尺寸和流速一定时，流体粘度大，流动边界层厚度也大；流体导温系数大，温度传递速度快，温度边界层厚度发展得快,使温度边界层厚度增加。因此,普朗特数的大小可直接用来衡量两种边界层厚度的比值。

具体关系：可参考百度百科，普朗特数