一些对流换热系数取值的范围
钢液对流换热系数
钢液对流换热系数
钢液对流换热系数是指钢液在流动过程中与周围环境进行热交
换的能力，其大小直接影响着钢液加工和冶炼的效率。
钢液对流换热系数的大小受到流动速度、流体性质、管道形状和管道表面处理等多种因素的影响，而其测量和计算也是工业生产中的重要问题。
通常，工程师们采用经验公式和实验方法来确定钢液对流换热系数的值，以便在实际应用中做出最佳的决策。
因此，深入研究钢液对流换热系数的理论和实际应用，对于提高钢铁工业的生产效率和质量水平具有重要的意义。
- 1 -。
传热学对流换热
强制 自然
外力（如泵与风机）迫使流体产生运动，有 整齐的宏观运动，流速是决定因素。 整齐的宏观运动，浮升力的大小是决定因素。
自然对流 流体冷、热部分的密度差产生的浮升力引起，无 2.流体流动的状态 无流体微团的横向脉动，法线方向为导热。 层流 紊流 层流 紊流 有流体微团的横向脉动，主要靠热对流方式传热。 3.流体的热物理性质
膜流向相同，则会加速液膜的流动，使液膜变薄，传热加快。 （若u<10m/s时，可不考虑这一影响）
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（3）换热表面状况的影响 表面粗糙、不清洁、有结垢和生锈等会使表面液膜增
厚，还会产生附加导热热阻，使换热系数减小。
（4）管排方式的影响 对单管：横放比竖放换热好，因管外液膜短而薄。 对管束：当管排数相同时，叉排换热系数最大，辐向
排列次之，顺排最小。
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管束的三种排列方式
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二、沸腾换热
1.特点：
（1）大容器沸腾：加热面上产生的汽泡能自由上 升，并在上升过程中不受液体流动的影响，液 体的运动只是由自然对流和汽泡扰动引起。 （2）主要特点：①汽泡的产生和运动；②液体汽 化吸收大量的汽化潜热；③由于汽泡形成和脱离 时带走热量，使加热表面不断受到冷流体的冲刷 和强烈的扰动，所以沸腾换热强度远大于无相变 的换热。
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炉内高热负荷区水冷壁沸腾换热的强化
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各种对流换热比较
液体对流换热比气体强； 对同一种流体，强制对流换热比自然对流换热强； 紊流换热比层流换热强；横向冲刷比纵向冲刷强； 有相变的对流换热比无相变换热强。
表9-5 各种对流换热平均换热系数的大致范围
换热系数
空气自然对流
电子散热设计基础理论
电子散热设计基础理论内容第一节 概述 1 第二节 热传导 1 第三节 热辐射7 第四节 热对流8 第五节 影响对流换热的因素11 5．1 流体运动产生的原因5．2 流动状态的影响5．3 流体物性的影响5．4 温度因素的影响5．5 几何因素的影响5．6 其他第六节 复合换热20 第七节 模拟分析软件ICEPAK在传热设计中的应用 22附件1，ICEPAK在传热设计中的应用举例电子散热设计基础理论第一节 概 述传热现象在自然界普遍存在，有温差的地方就会有热量传递发生。
具体到在工程技术领域中，掌握传热体系内的传热量和温度分布最具有实际意义。
一般来说，对于无内热源的稳定传热过程，传热量（Q 或q ）和传热温差⊿t 的关系可表示为下列一般形式：Q=qF=⊿t/ R W 或 q=Q/F=⊿t/r W/m 2式中Q 亦称热流量。
q 亦称热流率或热流密度，⊿t[℃]亦称传热推动力，F[m 2]为传热面积，R[℃/W]为热阻，r =RF[m 2. ℃/W]称单位面积热阻.传热的基本方式有传导、辐射和对流三种，但实际换热过程往往是以一种形式为主的复合换热方式。
下面，结合实践经验，对这几种理论分别加以阐述。
第二节 热 传 导同一物体内部或互相接触的物体之间，当温度 不同但没有相对的宏观位移时的传热方式叫热传导 或导热。
微观来看，气体导热基于分子或原子的彼 此碰撞；液体和非导电固体导热的机理是分子或原 子振动产生的弹性波作用；而金属导热则主要靠自由电子的扩散传播能量[s] 。
其微观现象如（图2-1） 热源 所示， 从图中可以看出，热传导是热量从高温部分（图示最红色）往低温部分均匀传递，温度随之降低。
图2-1 热传导微观示意图导热的基本规律是付立叶（J.B.J.Fourier ）定律：式中 代表等温面法向温度梯度，k[W/m ℃]为导热系数，代表物质的导热能力，各类物质的k 值查附录1~8，一般情况下大致为：气体 0.01~0.6 W/m. ℃; 液体 0.01~0.7 W/m. ℃; 非导电固体 0.02~3.0 W/m. ℃; 金属 15~420 W/m. ℃; 绝热材料 <0.23 W/m. ℃;同一物质的k 值并非常量,通常受温度影响较大,但也与纯度、湿度和压力等有关。
对流换热公式汇总与分析
对流换热公式汇总与分析【摘要】流体与固体壁直接接触时所发生的热量传递过程，称为对流换热，它已不是基本传热方式。
本文尝试对对流换热进行简单分类并对无相变对流换热公式简单汇总与分析。
【关键词】对流换热类型公式适用范围对流换热的基本计算形式——牛顿冷却公式：q h(tt f)(W / m2 )w或 Am2上热流量h(t w t f)(W )上式中表面传热系数h 最为关键，表面传热系数是众多因素的函数，即h f (u, t w ,t f , ,c p , , , ,l )综上所述，由于影响对流换热的因素很多，因此对流换热的分析与计算将分类进行，本文所涉及的典型换热类型如表 1 所示。
表 1 典型换热类型1.受迫对流换热1.1内部流动圆管内受迫流动内部流动换热非圆形管内受迫流动受迫对流换热外掠平板外部流动外掠单管外掠管束（光管；翅片管）无相变换热竖壁；竖管无限空间横管自然对流换热水平壁（上表面与下表面）对流换热有限空间夹层空间混合对流换热————受迫对流与自然对流并存垂直壁凝结换热凝结换热水平单圆管及管束外凝结换热相变换热管内凝结换热大空间沸腾换热沸腾换热管内沸腾换热（横管、竖管等）1.1.1 圆管内受迫对流换热(1) 层流换热公式西德和塔特提出的常壁温层流换热关联式为Nu f1.86 Re 1f / 3 Pr 1f / 3 ( d )1 / 3 (f )0.14lw或写成d 1 / 3f0.14Nu f1.86( Pe f l )( )w式中引用了几何参数准则d，以考虑进口段的影响。
l适用范围： 0.48 Pr 16700， 0.0044 (f )9.75 。
w定性温度取全管长流体的平均温度，定性尺寸为管内径 d 。
如果管子较长，以致[(Re Pr d)1/ 3 ( f) 0.14 ]2lw则 Nu f 可作为常数处理，采用下式计算表面传热系数。
常物性流体在热充分发展段的Nu 是Nu f 4.36(q const)Nu f3.66(t w const)(2) 过渡流换热公式对于气体， 0.6Pr f1.5 ， 0.5T f1.5 ， 2300Re f 104。
冷却液的对流换热系数
冷却液的对流换热系数引言在工程领域中，涉及到热传导和传热的问题是非常常见的。
而对流换热作为一种重要的传热方式，在各个工业领域中都有广泛的应用。
冷却液的对流换热系数是衡量冷却液在传热过程中效果好坏的一个重要参数。
本文将详细介绍冷却液的对流换热系数及其影响因素。
对流换热简介对流是指通过流体（气体或液体）内部或表面上存在温度差而引起的能量传递方式。
在工程领域中，对流可以分为自然对流和强制对流两种形式。
自然对流是指不需要外力驱动，由温度差引起气体或液体内部产生密度差而形成的运动。
强制对流则是需要外力驱动，例如泵或风扇等设备来实现。
在冷却系统中，一般采用强制对流方式进行散热，以提高散热效率。
冷却液与对流换热冷却液是指用于降低设备或系统温度的液体。
在工业生产中，冷却液被广泛应用于各种设备和系统中，如发动机冷却系统、电子设备散热系统等。
冷却液的对流换热系数是衡量冷却液在传热过程中效果好坏的一个重要参数。
对流换热系数越大，表示冷却液与被散热物体之间的传热效果越好。
影响冷却液对流换热系数的因素流体性质冷却液的物理性质对其对流换热系数有着重要影响。
例如，冷却液的导热系数越大，其对流换热系数也会相应增加。
此外，冷却液的粘度、密度等物理性质也会影响其对流换热系数。
流体运动状态流体运动状态是指冷却液在传热过程中的流动形式。
一般来说，当冷却液以湍流状态进行传递时，其对流换热系数要大于层流状态下的值。
流动速度流动速度是指冷却液在传热过程中的速度。
当流动速度增大时，冷却液与被散热物体之间的对流换热系数也会相应增加。
散热表面特性散热表面的特性也会对冷却液的对流换热系数产生影响。
例如，表面粗糙度越大，冷却液与表面之间的摩擦阻力越大，从而提高了对流换热系数。
温度差温度差是指冷却液与被散热物体之间的温度差异。
一般来说，温度差越大，冷却液的对流换热系数也会相应增加。
测量和计算对流换热系数测量和计算对流换热系数是工程实践中重要的任务之一。
水的对流换热系数计算
管内受迫对流换热单相流体对流换热系数计算
Re<2300 层流
2300<Re<10A4过渡状态
Re>10A4 紊流
1、判断管长与管径比值l/d>10 （显然成立）
2、查平均水温t f对应的物性参数动力粘度U、导热系数入f、运动粘度声、以及Pr f以及壁温tw对应的运动粘度卩w （章熙民版传热学附录三）
r U m ?d
Re f -----------
3、（ a）若 f >10A4,则为紊流，计算公式如下：
0.8 0.3
Nu f 0.023Ref Prf
（b）若Re<2300,则为层流，计算公式如下：
1/3 1/3 d 13f0.14
Nuf 1.86Re Pr f ——
l w
（c）若2300<Re<10A4,则为过渡流，计算公式如下：
23
Nu f 0.012（ Re f0.87 -280 Pr f0.4［1 -］（空）0.11
l pr w
4水的对流换热系数
f
h Nu f —
d
（具体参考见章熙民版传热学 P149-P161 ）
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铝对流换热系数
铝对流换热系数铝是一种常见的金属材料，具有良好的导热性能和轻质特性。
铝对流换热系数是指铝材料在对流传热过程中的换热能力。
本文将从铝的导热性能、对流传热的基本原理和影响因素等方面，探讨铝对流换热系数的相关知识。
铝具有良好的导热性能，是一种优良的导热材料。
铝的导热系数较高，约为237W/(m·K)，远高于许多其他常见的金属材料。
这使得铝在传热过程中能够迅速将热量传递给周围环境，实现有效的换热。
对流传热是指通过流体介质的传热方式。
对流传热包括自然对流和强制对流两种形式。
自然对流是指由密度差引起的流体运动带动热量传递，而强制对流是指通过外部力的作用，如风扇或泵等，强制流体运动以实现传热。
铝对流换热系数主要指的是在自然对流或强制对流条件下，铝材料所能实现的换热能力。
铝对流换热系数受多种因素的影响。
首先，流体的性质是影响对流换热系数的重要因素之一。
流体的物性参数，如粘度、密度、导热系数等，会直接影响对流传热过程中的传热能力。
其次，流体的流动速度也会对对流换热系数产生显著影响。
流体的流速越大，对流传热效果越好，换热系数也会相应增大。
此外，流体的温度差异、流动方向、流动形式等因素也会对对流换热系数产生影响。
在工程应用中，铝的对流换热系数常常用于设计和评估换热设备的性能。
例如，在散热器、换热器、冷却器等设备中，铝材料常用于制作传热表面，以提高传热效果。
通过合理选择铝材料的形状、尺寸和表面处理等方式，可以进一步提高铝对流换热系数，实现更高的换热效果。
总结起来，铝对流换热系数是指铝材料在对流传热过程中的换热能力。
铝具有良好的导热性能，能够迅速将热量传递给周围环境。
对流传热包括自然对流和强制对流两种形式，铝的对流换热系数主要指的是在这两种条件下的换热能力。
铝对流换热系数受多种因素的影响，包括流体的性质、流动速度、温度差异等。
在工程应用中，铝的对流换热系数常用于设计和评估换热设备的性能。
通过合理选择铝材料的形状、尺寸和表面处理等方式，可以进一步提高铝对流换热系数，实现更高的换热效果。
对流换热系数
对流换热系数
对流换热系数是指在一定条件下，两个温度不同的物体之间发生相互接触而引起的传热过程中，通过对流所引起的传热量。
物理学上把在单位时间、单位面积和单位表面积的情况下产生的传热量称为对流换热系数。
由此可见，它与传热速率及传热方向有关。
例如管道壁或翅片能增加管内外的对流换热，提高管子壁或翅片的导热系数，使总的对流换热系数得以增大。
对流换热速率较小时，则其影响甚微；但对流换热速率增大到一定值后，将严重地阻碍传热。
从另一角度看，若不计及湍流扩散部分，则传热量仅与直接接触的那一层介质有关。
因此，在实际工作中常把表面积较大的薄金属板做成翅片或肋片状，放置在散热器内，利用表面积的强迫对流来进行传热。
当然也可以采取各种形式的翅片来代替翅片。
冷空气密度大于暖空气，当风吹动暖空气向冷空气移动时，被带走了热量，使空气升温，故冷空气要比暖空气重。
当空气受到冷却而达到饱和时，与周围环境的温差愈大，空气的温度就愈低，即空气吸收周围环境的热量多。
反之亦然。
这样，空气自身的对流运动愈快，周围的空气就愈容易变成冷空气。
据实验证明：当室外气温20℃时，通过3毫米厚的玻璃窗，室内气温将下降6℃左右，1毫米厚的钢板玻璃窗就更厉害，可下降10℃～15℃。
试想，室外气温已经很低了，我们再把门窗关闭起来，屋里的空气还会流动吗？显然是不会的！结果又造成了对流。
空气中温度高的空气主动地向温度低的空气移去，从而出现“对流”。
“对流”是指空气在水平方向的流动。
“辐射”是
指空气在垂直方向的流动。
水的对流换热系数
水的对流换热系数一、引言水的对流换热系数是热传导过程中的一个重要参数，它决定了物体表面与周围介质之间的热量传递速率。
对于许多工程应用来说，如化工、冶金、能源等领域，水的对流换热系数是非常关键的。
二、什么是对流换热在物理学中，对流是指由于温度差异而产生的气体或液体内部的运动。
当物体表面和周围介质之间存在温度差异时，就会引起该介质内部的运动，这种运动就称为对流。
在这个过程中，介质中高温区域的分子会向低温区域移动，并将其所带走的热量传递给周围环境。
三、水的对流换热系数水的对流换热系数取决于许多因素，包括：1. 流体性质：水在不同温度下具有不同的密度和粘度，在计算水的对流换热系数时需要考虑这些因素。
2. 流速：当水流速较慢时，其与物体表面之间存在较弱的摩擦力和剪切力，因此对流换热系数较低。
当水流速增加时，摩擦力和剪切力也会增加，从而提高了对流换热系数。
3. 物体表面的形态：物体表面的形态对水的流动方式有很大影响。
例如，在平滑表面上，水会形成层流；而在粗糙表面上，水会形成湍流。
湍流状态下，水的对流换热系数要比层流状态下高得多。
4. 温度差异：温度差异越大，水的对流换热系数也就越高。
四、如何计算水的对流换热系数计算水的对流换热系数需要使用一些公式和实验数据。
以下是一些常用的公式：1. Nu = hD/k其中Nu是Nusselt数，h是对流换热系数，D是物体特征尺寸（例如管径），k是介质导热系数。
这个公式通常用于计算液体在管内的对流换热系数。
2. h = q/(AΔT)其中q是单位时间内传递给介质的热量，A是物体表面积，ΔT是介质与物体之间的温度差异。
这个公式通常用于计算物体表面上的对流换热系数。
在实验中，可以使用热电偶、温度计等仪器来测量物体表面和介质之间的温度差异，并根据上述公式计算对流换热系数。
五、应用水的对流换热系数在许多工程应用中都非常重要。
例如，在化工生产中，需要控制反应过程中的温度变化，这就需要根据水的对流换热系数来设计冷却系统。
对流换热系数
对流换热系数流体与固体表面之间的换热能力，即物体表面与附近空气温差1℃、单位时间单位面积上通过对流与附近空气交换的热量。
单位为W/(m^2·℃)。
表面对流换热系数的数值与换热过程中空气的物理性质、换热表面的形状、部位、表面与流体之间的温差以及空气的流速等都有密切关系。
表面附近的气流速度愈大，其表面对流换热系数也愈大。
如人处在风速较大的环境中，由于皮肤表面的对流换热系数较大，其散热（或吸热）量也较大。
对流换热系数可用经验公式计算，通常用巴兹公式计算。
对流传热系数也称对流换热系数。
对流换热系数的基本计算公式由牛顿于1701年提出，又称牛顿冷却定律。
牛顿指出，流体与固体壁面之间对流传热的热流与它们的温度差成正比，即：q = h*(tw-t∞)Q = h*A*(tw-t∞)式中：q为单位面积的固体表面与流体之间在单位时间内交换的热量，称作热流密度，单位W/m^2；tw、t∞分别为固体表面和流体的温度，单位K；A为壁面面积，单位m^2；Q为面积A上的传热热量，单位W；h称为表面对流传热系数，单位W/(m^2.K)。
对流换热系数h的物理意义是：当流体与固体表面之间的温度差为1K时，1m*1m壁面面积在每秒所能传递的热量。
h的大小反映对流换热的强弱。
如上所述，h与影响换热过程的诸因素有关，并且可以在很大的范围内变化，所以牛顿公式只能看作是传热系数的一个定义式。
它既没有揭示影响对流换热的诸因素与h之间的内在联系,也没有给工程计算带来任何实质性的简化，只不过把问题的复杂性转移到传热系数的确定上去了。
因此，在工程传热计算中，主要的任务是计算h。
计算传热系数的方法主要有实验求解法、数学分析解法和数值分析解法。
影响对流传热强弱的主要因素有：1. 对流运动成因和流动状态；2. 流体的物理性质（随种类、温度和压力而变化）；3. 传热表面的形状、尺寸和相对位置；4. 流体有无相变（如气态与液态之间的转化）。
在不同的情况下，传热强度会发生成倍直至成千倍的变化，所以对流换热是一个受许多因素影响且其强度变化幅度又很大的复杂过程。