表面換熱系數(shù)

　　對流傳熱基本計算式——牛頓(Newton)冷卻公式(Newton‘s law of cooling)中的比例系數(shù)，以前又常稱對流換熱系數(shù)，是由流體內部各部分質點發(fā)生宏觀運動而引起的熱量傳遞過程，只能發(fā)生在有流體流動的場合單位是 W/(㎡*K)，含義是對流換熱速率，反應了對流傳熱的快慢，對流傳熱系數(shù)越大，表示對流傳熱越快。對流傳熱系數(shù)分為局部總傳熱系數(shù)和總傳熱系數(shù)，總傳熱系數(shù)總是接近于α小的流體的對流傳熱系數(shù)。

　　定義

　　對流傳熱基本計算式——牛頓(Newton)冷卻公式(Newton‘s law of cooling)中的比例系數(shù)，一般記做h，以前又常稱對流換熱系數(shù)，單位是W/(㎡*K)，含義是對流換熱速率，在數(shù)值上等于單位溫度差下單位傳熱面積的對流傳熱速率。

　　公式中的應用

　　牛頓冷卻公式：

　　流體被加熱時 q=h(Tw-Tf)

　　流體被冷卻時 q=h(Tf-Tw)

　　其中，Tw及Tf分別為壁面溫度和流體溫度，℃。如果把溫差(亦稱溫壓)記為ΔT，并約定永遠為正值，則牛頓冷卻公式可表示為

　　q=hΔT

　　Φ=hAΔT

　　其中q為熱流密度，單位是瓦/平米(W/㎡)，Φ為熱流，單位是瓦(W)。

　　其決定因素

　　表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的大小與對流傳熱過程中的許多因素有關。它不僅取決于流體的物性以及換熱表面的形狀、大小與布置，而且還與流速有著密切的關系。

　　求取方法

　　獲得表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h的表達式的方法大致有四種：

　　1、分析法，對描寫某一類對流傳熱問題的偏微分方程及相應的定解條件進行數(shù)學求解，從而獲得速度場和溫度場的分析解的方法。

　　2、實驗法，在相似原理指導下進行實驗研究，是目前獲得表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的主要途徑。

　　3、比擬法，通過研究動量傳遞及熱量傳遞的共性或類似特性，以建立起表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與阻力系數(shù)間的相互關系的方法。

　　4、數(shù)值法，在求解導熱系數(shù)的基礎上，增加對流項的離散及動量方程中的壓力梯度項的數(shù)值處理，從而獲得表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的方法。