
【化】 heat transfer; heat transference; heat transmission
thermal transmission
【機】 film coefficient
傳熱膜系數(Heat Transfer Film Coefficient)是熱力學與工程傳熱領域的重要參數,其英文全稱為"convective heat transfer coefficient"。該參數定義為:在單位時間内,單位溫度差下通過單位面積傳遞的熱量,數學表達式為:
$$ h = frac{q}{Delta T cdot A} $$
其中:
該參數的物理意義在于表征流體與固體表面之間對流傳熱的效率。其數值大小受多種因素影響,包括流體流速、流體物性(如粘度、導熱系數)、流動狀态(層流或湍流)以及表面幾何特征等。在工程實踐中,傳熱膜系數是換熱器設計、冷卻系統優化和熱力設備性能評估的關鍵參數。
根據美國機械工程師協會(ASME)的傳熱标準,傳熱膜系數的典型取值範圍為:
該參數的實驗測定方法主要基于努塞爾數(Nusselt number)關聯式,具體可參考經典傳熱學教材《Fundamentals of Heat and Mass Transfer》(Incropera著)第7章的内容。實際工程計算中,常用Churchill-Bernstein關聯式或Gnielinski公式進行預測。
傳熱膜系數是熱傳遞領域的重要參數,其定義和應用可通過以下要點綜合說明:
傳熱膜系數(又稱對流傳熱系數或給熱系數)表示流體與固體表面之間對流傳熱的效率,定義為單位時間内、單位傳熱面積、單位溫度差下傳遞的熱量,單位為W/(m²·K)或W/(m²·℃)。它綜合反映了流體與壁面間熱對流和熱傳導的共同作用,其倒數可表征對流傳熱的熱阻。
基本公式為: $$ h = frac{Q}{A cdot Delta T} $$ 其中:
介質類型 | 傳熱膜系數範圍(W/(m²·K)) |
---|---|
氣體(自然對流) | 5~25 |
液體(強制對流) | 100~1000 |
水(自然對流) | 0.5~0.7(可能指導熱系數) |
注:具體數值需結合實驗或工況條件确定。
如需進一步了解公式推導或應用案例,可參考工程熱力學教材或專業實驗報告(如來源4、6)。
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