Теплоотдача при вынужденной и свободной конвекции
Рассмотрим часто встречающиеся на практике случаи вынужденной конвекции.
Продольное обтекание пластины.
При Re<5·105 (ламинарный режим):
.
При Re>5·105 (турбулентный режим):
.
Определяющий размер – длина пластины. Индекс “ж” означает, что все теплофизические параметры, входящее в это число, берутся при температуре жидкости, индекс “с” – при температуре стенки.
Для газов с достаточной точностью можно считать, что
=1.
Течение теплоносителя внутри труб
Для наиболее распространенного развитого турбулентного движения при Reж>104 .
.
Определяющий размер – внутренний диаметр трубы d. Определяющая температура – средняя температура теплоносителя на входе и выходе из трубы.
Поперечное обтекание одиночной трубы.
При Re=5 – 103:
.
При Re=103 - 2·105:
Определяющий размер – внешний диаметр трубы d. Определяющая температура – температура потока.
поправочный коэффициент на угол между направлением потока и осью трубы: при φ=90о 
=1, при φ<90о <1 (нахдится по таблицам).
Поперечное обтекание пучка труб.
Для увеличения поверхности теплообмена трубы собирают в пучок.
Геометрические характеристики пучка:
поперечный шаг,
продольный шаг,
внешний диаметр трубы.
При 
.
Для коридорных пучков: С=0,26, n=0.65.
Для шахматных пучков: С=0,41, n=0.6.
поправочный коэффициент, учитывающий влияние относительных шагов
.
Для коридорных пучков 
Для шахматных пучков: при 
, при 
.
поправочный коэффициент, учитывающий номер ряда.
Для первого ряда: 
Для второго ряда: шахматный пучок 
,
коридорный пучок 
.
Для третьего и последующих рядов: 
.
Определяющий размер – внешний диаметр труб. Определяющая температура – средняя температура потока жидкости.
Теплоотдача при естественной конвекции.
Для расчета коэффициента теплоотдачи в условиях естественной конвекции обычно пользуются зависимостью вида:
Для горизонтальных труб при Gr·Pr = 103 – 109:
Для вертикальных труб и плит при Gr·Pr = 103 – 109:
То же при Gr·Pr >1010:
Определяющая температура – температура жидкости вдали от поверхности.
Определяющий размер для горизонтальных труб – диаметр, для вертикальных поверхностей – высота.
Для горизонтальной плиты с греющей верхней поверхностью коэффыциент В увеличивается на 30%.
Для горизонтальной плиты с греющей нижней поверхностью коэффыциент В уменьшается на 30%.