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- 固體與流體表面之間的換熱能力
- 表徵對流換熱過程強弱的指標
對流換熱係數
固體與流體表面之間的換熱能力
對流換熱係數指的是固體表面與流體之間單位面積在單位時間內交換的熱量，它反映了流體與固體表面之間的換熱能力。對流換熱係數的單位為W/(m^2·K)或J/(m^2·s·K)。表面對流換熱係數的數值與換熱過程中流體的物理性質、換熱表面的形狀、部位、表面與流體之間的溫差以及流體的流速等都有密切關係，且變化幅度很大。物體表面附近的流體的流速愈大，其表面對流換熱係數也愈大。在工程傳熱計算中，主要的任務是確定對流換熱係數，可用巴茲公式等經驗公式計算。
式中，q為固體表面與流體之間單位面積在單位時間內交換的熱量，稱作熱流密度，單位分別為固體表面和流體的溫度，單位K；A為壁面面積，單位；Q為單位時間內面積A上的傳熱熱量，單位W；
h稱為表面對流傳熱係數，單位。
對流換熱係數h的物理意義是：當流體與固體表面之間的溫度差為1K時， 1壁面面積在每秒所能傳遞的熱量。h的大小反映了對流換熱的強弱，與影響換熱過程的諸因素有關，且變化幅度很大，所以牛頓公式只能看作是傳熱係數的一個定義式。它既沒有揭示影響對流換熱的諸因素與h之間的內在聯繫，也沒有給工程計算帶來任何實質性的簡化，只不過把問題的複雜性轉移到傳熱係數的確定上去了。因此，在工程傳熱計算中，主要的任務是確定h。計算傳熱係數的方法主要有實驗求解法、數學分析解法和數值分析解法等。
影響對流傳熱的主要因素有：
1） 對流運動成因和流動狀態；
2） 流體的物理性質（隨種類、溫度和壓力而變化）；
3）傳熱表面的形狀、尺寸和相對位置；
4）流體有無相變（如氣態與液態之間的轉化）。
不同情況下，傳熱強度會發生成倍直至成千倍的變化，所以對流換熱是一個受許多因素影響且變化幅度很大的複雜過程。
對流換熱係數的大致量級，單位：
空氣自然對流5～25；
氣體強制對流20～100；
水的自然對流200～1000；
水的強制對流1000～15000；
油類的強制對流50～1500；
水蒸氣的冷凝5000～15000；
有機蒸汽的冷凝500～2000；
水的沸騰2500～25000。
基本信息
- 中文名
- 對流換熱係數
- 外文名
- convective heat transfer coefficient
- 拼音
- duì liú huàn rè xì shù
- 定義
- 流體與固體表面之間的換熱能力
- 類型
- 物理名詞
- 單位
- W/(m^2·K)或J/(m^2·s·K)
- 適用領域
- 傳熱學
- 所屬學科
- 傳熱學