对流换热系数知多少？Workbench传热理论与案例剖析

一、对流换热系数知多少

• h是平均对流换热系数，单位为(W/m^2.K)。

其物理意义是：当流体与固体表面之间的温度差为 1K 时，1 平方米的壁面面积在每秒内所能传递的热量。

二、影响对流换热因素有哪些

三、对流换热系数计算方法

• 经验公式：在工程实践中，通常使用经验公式来估算对流换热系数。这些公式基于大量的实验数据，适用于特定的流动条件和流体类型。
• 理论公式：对于一些简单的流动情况，可以通过理论分析得到对流换热系数的解析解。例如，对于平板边界层流动，可以使用布拉修斯解来计算对流换热系数。
• 数值模拟：随着计算技术的发展，数值模拟（如 Fluent）已成为计算对流换热系数的重要手段。通过建立流体流动和传热的数学模型，并使用数值方法求解，可以得到精确的对流换热系数。使用Fluent可以准确求解获得近壁的流动和温度分布情况，从而可以获得壁面的对流换热系数。

四、不同情况下的对流换热系数

对流换热系数在不同情况下的大致量级如下：

• 空气自然对流：5-25 W/(m²·K)
• 气体强制对流：20-300 W/(m²·K)
• 水的自然对流：200-1000 W/(m²·K)
• 水的强制对流：1000-15000 W/(m²·K)
• 油类的强制对流：50-1500 W/(m²·K)
• 水蒸气的冷凝：5000-15000 W/(m²·K)
• 有机蒸汽的冷凝：500-2000 W/(m²·K)

• 水的沸腾：2500-25000 W/(m²·K)

五、对流换热免费公开课

以下为直播安排：