施慧勇

摘 要：分析了基于平板层流边界层能量方程而得出的对流换热场协同理论的局限性。从流体微元的能量守恒原理出发，充分的论述了对于同种流体强化其换热的有效途径就是强化对流，得出更为通用的速度场与热流场的强化传热协同理论，拓展了流体对流换热的场协同理论的适用范围。

关键词：强化传热，场协同原理，对流换热

1 引言

传热学这一门学科是在18世纪30年代英国开始的工业革命使生产力空前发展的条件下发展起来的。自从传热学形成独立的学科以来，强化传热问题始终是人们关心的重要课题。特别是上世纪世纪50年代以后，石油危机的爆发，对世界经济造成巨大影响，国际舆论开始关注世界“能源危机”问题，使得各国学者对强化传热的研究热情达到前所未有的高度。相关文献发表量大增，产生了一大批高效、实用的强化传热技术，应用于社会生产实践中，产生了巨大的经济效益和良好的社会效应。1998年，我国学者过增元在研究对流换热时，从边界层能量方程出发提出场协同原理，从流场和温度场相互配合的角度重新审视对流换热的物理机制，使得人们对强化传热有了新的认识。

2 对流换热的机理分析

2.1 场协同理论简介

场协同理论的完整表述为：“对流换热的性能不仅取决于流体的速度和物性以及流体与固壁的温差，而且还取决于流体速度场与流体热流场间协同的程度。在相同的速度和温度边界条件下，它们的协同程度愈好，则换热强度就愈高”。……