
【机】 film coefficient
film; membrane; theca; velamen; velum
【化】 membrane
【医】 coat; envelope; film; lemma; membranae membranae; membranae membrane
panniculus; theca; thecae; tunic; tunica; velamen; velamenta
velamentum
coefficient; modulus; quotiety
【计】 coefficient
【化】 coefficient
【医】 coefficient; quotient
【经】 coefficient; parameter; quotient
在工程热物理领域,"膜系数"(英文:Film Coefficient)指流体与固体表面之间传热效率的关键参数,定义为单位时间内、单位温差下通过单位面积传递的热量,单位为W/(m²·K)。其物理意义反映了流体边界层对热传递的阻力特性:膜系数越高,传热效率越强。
传热机制
膜系数描述对流传热中流体边界层的导热性能。当流体流经固体表面时,边界层内流体速度梯度导致热阻产生,膜系数即量化此热阻的倒数。例如,湍流流体因混合作用强,膜系数通常高于层流状态。
工程应用
在换热器设计中,膜系数是计算总传热系数(U值)的核心变量。公式表达为:
$$ frac{1}{U} = frac{1}{h_i} + frac{delta}{k} + frac{1}{h_o} $$
其中 ( h_i ) 和 ( h_o ) 分别为内外侧膜系数,( delta ) 为壁厚,( k ) 为材料导热系数。
影响因素
《传热学》(Heat Transfer)
经典教材指出膜系数是"对流换热过程中表征流体侧热阻的参数",其数值需通过努塞尔数(Nu)与流体导热系数关联计算。
来源:Bergman, T.L., et al. Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 7th ed., Wiley.
国际传热学界标准术语
美国机械工程师协会(ASME)定义膜系数为"局部或平均热通量与对应温差之比",强调其在非均匀温度场中的空间变化特性。
来源:ASME Performance Test Codes, PTC 12.2-2023.
工程实践指南
化工过程设计手册《Perry's Chemical Engineers' Handbook》提供膜系数的经验关联式,例如迪图斯-贝尔特公式(Dittus-Boelter equation)用于管流计算。
来源:Green, D.W., et al. Perry's Chemical Engineers' Handbook, 9th ed., McGraw-Hill.
膜系数是工程和物理领域中用于描述特定传热过程或物质表面特性的参数,其具体含义需结合应用场景判断。以下是两种常见解释:
传热膜系数(h)反映流体与固体表面之间的对流传热效率,定义为:单位面积、单位温差下传递的热量速率。
指物质在固体表面形成薄膜的能力,衡量物质与表面的相互作用强度。数值越大,表明物质更易附着形成稳定薄膜,常用于涂层技术、材料表面改性等领域。
在工程文献中,“膜系数”通常指传热膜系数,而涉及材料科学时可能指薄膜特性。英语中对应“film coefficient”或“heat transfer coefficient”。
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