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换热器是热力工程中广泛应用的设备，它通过热交换的方式，在流体之间传递热量。
换热器的设计原则如下：
1.效率和能耗：换热器应以提高热交换效率和降低能耗为设计目标。
可以通过优化导热表面积、改善热媒流动方式、减小传热阻力等手段提高热交换效率，从而达到节能的目的。
2.安全性：换热器设计必须考虑安全因素，确保设备在正常工作条件下运行稳定、可靠。
设计中需要充分考虑压力、温度、材料强度等因素，采取必要的措施确保设备运行安全。
3.经济性：换热器的设计应当在经济上合理，既要满足工艺要求，又要尽量降低成本。
可以通过优化设计和选用合适的材料、技术手段来实现经济性设计。
4.可持续性：换热器设计应考虑可持续发展的观念。
可以通过使用可再生能源、回收废热、减少排放等措施来降低对环境的影响，实现资源的有效利用和环境保护。
5.管理维护：换热器设计应考虑易于管理和维护的特点，包括易于清洁和防止腐蚀、结构设计合理、易于安装和拆卸等。
这些原则可以指导换热器设计，提高其效率、安全性、经济性和可持续性。
化工原理课程设计换热器
换热器设计是化工原理课程设计中一个重要的部分。
下面将为您介绍步骤和注意事项。
一、设计步骤：
1. 确定换热器类型：根据工艺要求及介质性质，选择适合的换热器类型，如管壳式、板式、螺旋板式等。
2. 估算传热系数：根据换热器类型、流体类型、流量、温度等因素，估算出传热系数。
3. 计算传热面积：根据所需传热量和传热系数，计算指定温度下需求的传热面积。
4. 选择换热器管径及壳体规格：根据所需传热面积和换热器类型，选择合适的换热器管径及壳体规格。
5. 设计热损失：根据换热器使用环境，计算换热器热损失量，以确保能量转化的高效。
6. 设计流路：结合工艺流程及介质性质，确定换热器内部介质的流路和流速，
以确保传热效率。
二、注意事项：
1. 选用合适的换热器类型，以确保传热效率和占用空间的合理性。
2. 估算传热系数要考虑介质性质、流量、温度等因素，更加科学地估算传热系数。
3. 所需传热面积要根据实际需要，同时结合换热器的大小、材质等因素做出合理的选择。
4. 选择换热器管径及壳体规格要遵循一定的社会标准及安全规范，以确保换热器使用的稳定性和安全性。
5. 设计热损失要考虑换热器使用环境，以确保能量转化的高效。
同时，必须符合国家有关规定。
换热器设计与性能评估换热器是热工设备中一种重要的设备，它能够实现热量的传递，在工业生产、能源利用以及环境保护等方面都发挥着重要作用。
本文旨在探讨换热器的设计原理以及性能评估方法，帮助读者更好地了解换热器并提升设计与评估能力。
一、换热器的设计原理换热器的设计原理是基于热传导的基本规律。
热传导是通过不同温度物体间的能量传递方式，换热器利用热传导将高温物体的热量传递给低温物体，实现热量的平衡。
换热器设计的关键是要确保热量能够有效传递，同时满足流体流动和布局的要求。
换热器设计的第一步是确定所需换热面积。
换热面积主要取决于传热系数、温差和传热需求。
传热系数是衡量传热效果的指标，它与流体的性质、流速以及管壁材料等因素有关。
温差是指两侧流体温度的差值，决定着换热过程中的热能转化效率。
传热需求是指设备需要传递的热量或吸收的热量，根据这个需求确定换热器所需的面积。
在确定换热面积后，接下来需要确定传热系数。
传热系数是换热器性能的关键参数，它决定了热量传递的效率。
传热系数的大小受到流体性质、流速、管子尺寸以及换热器的形式等多种因素的影响。
通过选择合适的材料和调整流体的流动状态，可以提高传热系数，优化换热效果。
换热器的最后一步是确定流体流动方式和布局。
流体流动方式有多种形式，包括直流、逆流和交叉流等。
不同的流动方式对换热效果有着不同的影响，需要根据具体情况选择合适的方式。
布局是指换热器内部各个组件的安排和排列方式。
合理的布局可以提高流体的流动性能，增强传热效果。
二、换热器的性能评估方法换热器的性能评估是为了检验其设计是否合理以及换热效果是否达到预期目标。
常用的性能评估方法主要包括实验法和计算方法两种。
实验法是通过搭建实验装置，测量和记录实际换热器的工作参数，来评估其性能。
实验法的优点是直观、准确，可以获取真实的换热器性能数据。
但是，实验过程复杂、费时费力，并且需要专业设备和技术支持。
计算方法是通过数学模型和计算软件对换热器进行模拟和计算，来评估其性能。
换热器设计手册换热器设计手册第一部分：引言换热器在许多工业领域中起着至关重要的作用，能够有效地传递热量和冷却介质。
本手册旨在提供关于换热器设计的详细说明和指导，以确保设计和运行的安全性、可靠性和高效性。
第二部分：换热器的基本原理和分类2.1 换热器的基本原理换热器是通过将热量从一个介质传递到另一个介质来实现的。
基于传热原理，换热器可以分为传导、对流和辐射换热器。
2.2 换热器的分类根据换热介质的流动方式和传热机理，换热器可以分为管壳式换热器、板式换热器、螺旋板换热器等。
第三部分：换热器设计的影响因素3.1 流体参数流体参数包括流体的流量、温度、压力、热导率等。
这些参数将直接影响到换热器的传热效果和换热面积的确定。
3.2 材料选择换热器的材料选择对其使用寿命和换热效率有着重要的影响。
应根据介质的性质和工作环境进行材料选择，并考虑材料的耐腐蚀性、导热性等因素。
3.3 热负荷计算通过计算热负荷，可以确定换热器的尺寸和换热面积。
热负荷计算依赖于流体参数和换热器的设计要求。
第四部分：换热器的设计步骤4.1 确定换热方式根据介质的性质和工艺要求，选择合适的换热方式，如对流换热、辐射换热或传导换热。
4.2 计算传热面积根据热负荷计算结果，确定换热器的传热面积。
传热面积的计算需要考虑流体参数和介质的传热特性。
4.3 确定换热器尺寸和形状根据换热器的传热面积和流体参数，确定换热器的尺寸和形状。
应确保设计的换热器能够有效地传递热量和具有合理的流体阻力。
4.4 选择材料根据介质的性质和工作环境，选择合适的材料。
应考虑材料的耐腐蚀性、导热性和可加工性等因素。
第五部分：换热器的安装和维护5.1 安装要求换热器的安装应符合相关的安全标准和操作规程。
在安装过程中，应注意保护换热器的密封性和防止外部损坏。
5.2 运行和维护换热器的运行和维护需要定期检查和保养。
应注意定期清洗换热器以防止结垢和污垢的堆积，避免影响换热器的传热效果。
课程设计换热器的设计一、教学目标本课程的设计目标是使学生掌握换热器的基本原理、设计方法和计算技巧。
知识目标要求学生了解换热器的类型、工作原理及其在工程中的应用；技能目标要求学生能够运用传热学的基本原理，进行换热器的设计和计算；情感态度价值观目标则在于培养学生的创新意识和解决实际问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括换热器的基本原理、类型及其设计方法。
具体内容包括：换热器的基本概念、传热基本方程、对流传热、换热器类型（包括空气冷却器、水冷却器、热交换器等）、换热器的设计方法及计算技巧。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、案例分析法、实验法等。
在讲授基本原理和设计方法的同时，通过案例分析让学生了解换热器在实际工程中的应用，通过实验操作让学生亲手实践，加深对换热器原理的理解。
四、教学资源为了支持教学内容的实施，我们将准备丰富的教学资源，包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。
教材和参考书将用于理论知识的讲解和拓展，多媒体资料将用于形象地展示换热器的工作原理和设计方法，实验设备则用于学生的实践操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
平时表现主要考察学生的课堂参与度、提问回答等情况；作业则是对学生学习进度的实时跟踪，要求学生在规定时间内完成；考试则是检验学生对课程知识的掌握程度，包括期中和期末考试。
通过这些评估方式，教师能够全面了解学生的学习情况，为后续教学提供依据。
六、教学安排本课程的教学安排将根据课程内容和学生的实际情况进行设计。
教学进度将确保在有限的时间内完成所有教学任务，教学时间将合理安排，既不过于紧张，也不过于宽松。
教学地点将选择适合进行课程教学的环境，如教室、实验室等。
同时，教学安排还将考虑学生的作息时间、兴趣爱好等因素，以提高学生的学习效果。
七、差异化教学为了满足不同学生的学习需求，本课程将根据学生的不同学习风格、兴趣和能力水平进行差异化教学。
换热器设计换热器是一种用于传热的装置，其主要功能是将热量从一个物体传递到另一个物体，从而调节温度。
换热器广泛应用于化工、电力、制冷、暖通等行业。
换热器的设计主要考虑以下几个方面：1. 换热面积：换热效果与换热面积成正比，因此需要根据具体的换热要求来确定换热器的面积大小。
一般来说，换热器的面积越大，换热效果就越好。
2. 热源和冷源的温度差：温度差越大，换热速度越快，因此需要根据热源和冷源的温度差来确定换热器的设计参数。
3. 流体流速和流量：流体的流速和流量对换热器的换热效果有很大影响。
流速越大，换热效果越好；流量越大，换热速度越快。
4. 材料选择：换热器的材料必须具有良好的导热性能和耐腐蚀性能。
常见的换热器材料有不锈钢、铜、铝等。
5. 换热介质的选择：根据具体的换热要求来选择合适的换热介质。
常见的换热介质有水、蒸汽、空气等。
6. 设计压力和温度：根据实际工况确定换热器的设计压力和温度。
设计压力和温度必须满足工艺要求，并且要考虑到设备的安全性。
换热器的设计过程一般包括以下几个步骤：1. 确定换热工艺参数：根据工艺要求，确定换热器的温度、压力、流量等参数。
2. 计算换热面积：根据换热工艺参数和换热器的传热系数，计算换热器的换热面积。
3. 确定尺寸和型号：根据换热面积和工艺要求，选择合适的换热器型号和尺寸。
根据具体情况，可以选择板式换热器、管式换热器、壳管式换热器等不同类型的换热器。
4. 计算流体流速和流量：根据能量平衡原理，计算流体流速和流量。
根据此信息，再计算出流体的压降和速度。
5. 材料选择和设备布置：根据工艺要求和环境条件，选择合适的材料和设备布置方式。
总之，换热器的设计需要根据具体情况来确定，既要满足工艺要求，又要考虑到设备的安全性和经济性。
合理的换热器设计能够提高工艺效率，减少能源消耗，从而达到节能环保的目标。
换热器设计完整版换热器是一种用于转移热量的设备。
它将热量从一个流体传递到另一个流体，使流体达到所需的温度。
换热器在各种工业应用中广泛使用，包括化学、制造业、石油和天然气生产等。
换热器设计的主要考虑因素包括流体属性、流量、温度、压力和吸热面积。
为了确保换热器的高效性和长寿命，设计过程应该遵循以下步骤：1. 初步设计：在初步设计阶段，需要确定换热器的流体类型、工作温度和压力、需要传递的热量以及换热器所需的尺寸和形状。
这一阶段需要考虑管道直径、管道长度、管道数量、流体流量、进出口口径、外壳厚度、热传导率等因素。
2. 确定热传导模型：在确定热传导模型时，需要考虑流体的传热系数、导热系数、表面积、热容量、温度梯度等因素。
热传导模型可以通过使用Fouier定律或热传导方程式来计算热量传递。
3. 计算换热面积：换热器的面积是影响其效率的重要因素。
一般来说，换热面积越大，热传递效率就越高。
在计算换热面积时，需要考虑流体和换热器之间的热传导和流动性能。
可以使用LMTD法、NTU法等方法计算换热面积。
4. 选择材料：材料的选择会影响换热器的稳定性和寿命。
一般来说，换热器的材料应该具有良好的抗腐蚀性、强度、耐磨性和热传导性。
常用的材料包括铝合金、不锈钢、铜、碳钢等。
5. 设计细节：设计细节包括换热器流路、管道排列、管束间距、管束支撑和固定方式等。
这些细节将直接影响换热器的传热和流体性能。
设计人员应该警惕设计中的环节疏忽和细节问题，确保设计方案正确无误。
在进行换热器设计时，需要采用符合规范和标准的设计方法，确保换热器的质量、效率和安全性。
同时，设计人员应该具备相关的技术背景和实践经验，确保设计过程的科学性和实践性。
通过以上措施，可以设计出高效、可靠、安全的换热器，为工业制造和生产提供基础设施支持。
换热器的设计方案一、设计目标本设计方案旨在设计一种高效、可靠、节能的换热器，以满足工业生产中对热能转移的需求，提高生产效率和降低能源消耗。
二、设计原则1. 高效热能转移：通过优化换热器的结构和选用高效的换热材料，实现热能的有效转移，提高换热效率。
2. 可靠稳定：选用高品质的材料和先进的制造工艺，确保换热器的稳定可靠运行，减少故障率。
3. 节能环保：设计上尽量减少能源消耗，降低运行成本，同时减少对环境的影响。
三、设计方案1. 结构设计：采用板式换热器结构，板片间距设计合理，使工作流体在换热器内获得较大的热交换面积，从而提高换热效率。
2. 材料选用：换热器材料选择优质不锈钢或钛合金，具有良好的耐腐蚀性和耐高温性能，适用于各种工业环境下的使用。
3. 换热介质：根据不同的工业生产需求，选择合适的换热介质，以确保热交换过程的有效进行。
4. 热力控制：采用先进的热力控制系统，监测和调节换热器工作温度和压力，以保证换热器的安全可靠运行。
5. 节能设计：通过增加换热器的隔热层或采用换热器集成闭合式设计，减少热能损失，提高能源利用率。
四、设计效果经过设计方案的实施，新换热器可以有效提高热能利用率，减少能源消耗，提高生产效率，降低运行成本。
同时，高质量的材料和严格的制造工艺，保证了换热器的稳定可靠运行，满足了工业生产对热能转移的需求。
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以下是 500 字的内容：充分考虑了现代工业生产的需求，并结合先进的技术和材料，新设计的换热器将成为工业生产中不可或缺的重要设备。
新换热器的应用范围涵盖了许多行业，如化工、石油、制药、食品等，可以满足不同工艺过程中对热能转移的需求。
在热力控制方面，新的换热器采用先进的传感器和自动调节系统，可以实时监测和调节换热器内部的温度和压力，以确保设备的安全运行。
同时，具有智能化的控制系统可以根据工艺需求进行调整，提高换热器的运行效率，减少能源消耗。
换热器设计手册摘要，本文将介绍换热器的设计原理、分类、选型、安装和维护等内容，旨在帮助工程师和设计师更好地理解和应用换热器，提高换热器的设计和运行效率。
第一章换热器的基本原理。
换热器是一种用于传递热量的设备，其基本原理是利用热传导和对流传热的方式，将热量从一个流体传递到另一个流体。
换热器通常由管束、壳体、传热介质和支撑结构等部分组成。
在换热器中，热量的传递主要通过换热面积、传热系数和温度差来实现。
第二章换热器的分类。
根据换热方式的不同，换热器可以分为接触式换热器和间接式换热器。
接触式换热器是指传热介质直接接触的换热器，如冷却塔、冷凝器等；间接式换热器是指传热介质不直接接触的换热器，如管壳式换热器、板式换热器等。
根据换热器的结构形式，可以分为管式换热器、板式换热器、壳管式换热器、板壳式换热器等。
第三章换热器的选型。
在换热器的选型过程中，需要考虑流体的性质、流量、温度、压力、换热面积、传热系数、温差等因素。
根据实际工况和使用要求，选择合适的换热器类型和规格，以确保换热器的性能和可靠性。
第四章换热器的安装与调试。
换热器的安装与调试是确保其正常运行的关键环节。
在安装过程中，需要注意换热器的位置、支撑、固定、管道连接、密封等问题；在调试过程中，需要进行压力测试、泄漏检测、流量调节、温度控制等工作，以确保换热器的正常运行。
第五章换热器的维护与保养。
换热器的维护与保养是延长其使用寿命和保证其性能的重要手段。
定期对换热器进行清洗、检查、维修和更换，及时处理故障和问题，可以有效地保证换热器的正常运行。
结论。
换热器是化工、石油、电力、冶金、制药等行业常用的设备，其设计和运行对生产过程的效率和产品质量有着重要的影响。
通过本文的介绍，希望读者能够更好地理解和应用换热器，提高其设计和运行效率，为工程实践提供参考和指导。
换热器的传热计算换热器的传热计算包括两类：一类是设计型计算，即根据工艺提出的条件，确定换热面积；另一类是校核型计算，即对已知换热面积的换热器，核算其传热量、流体的流量或温度。
这两种计算均以热量衡算和总传热速率方程为基础。
换热器热负荷Q 值一般由工艺包提供，也可以由所需工艺要求求得。
Q=W c p Δt ，若流体有相变，Q=c p r 。
热负荷确定后，可由总传热速率方程（Q=K S Δt ）求得换热面积，最后根据《化工设备标准系列》确定换热器的选型。
其中总传热系数K=0011h Rs kd bd d d Rs d h d o m i i i i ++++ （1）在实际计算中，总传热系数通常采用推荐值，这些推荐值是从实践中积累或通过实验测定获得的，可以从有关手册中查得。
在选用这些推荐值时，应注意以下几点：1. 设计中管程和壳程的流体应与所选的管程和壳程的流体相一致。
2. 设计中流体的性质（粘度等）和状态（流速等）应与所选的流体性质和状态相一致。
3. 设计中换热器的类型应与所选的换热器的类型相一致。
4. 总传热系数的推荐值一般范围很大，设计时可根据实际情况选取中间的某一数值。
若需降低设备费可选取较大的K 值；若需降低操作费用可取较小的K 值。
5. 为保证较好的换热效果，设计中一般流体采用逆流换热，若采用错流或折流换热时，可通过安德伍德（Underwood ）和鲍曼（Bowman ）图算法对Δt 进行修正。
虽然这些推荐值给设计带来了很大便利，但是某些情况下，所选K 值与实际值出入很大，为避免盲目烦琐的试差计算，可根据式（1）对K 值估算。
式（1）可分为三部分，对流传热热阻、污垢热阻和管壁导热热阻，其中污垢热阻和管壁导热热阻可查相关手册求得。
由此，K 值估算最关键的部分就是对流传热系数h 的估算。
影响对流传热系数的因素主要有：1.流体的种类和相变化的情况液体、气体和蒸气的对流传热系数都不相同。
牛顿型和非牛顿型流体的也有区别，这里只讨论牛顿型对流传热系数。
流体有无相变化，对传热有不同的影响。
2.流体的性质对h影响较大的流体物性有比热、导热系数、密度和粘度等。
对同一种流体，这些物性又是温度的函数，而其中某些物性还和压强有关。
3.流体的流动状态当流体呈湍流时，随着Re数的增加，滞流内层的厚度减薄，故h就增大。
而当流体呈滞流时，流体在热流方向上基本没有混杂流动，故h就较湍流时为小。
4.流体流动的原因自然对流是由于流体内部存在温度差，因而各部分的流体密度不同，引起流体质点的相对位移。
设ρ1和ρ2分别代表温度为t1和t2两点的密度，则流体因密度差而产生的升力为（ρ1-ρ2）g。
若流体的体积膨胀系数为β，单位为1/℃，并以代表Δt温度差（t2- t1），则可得ρ1=ρ2（1+βΔt），于是每单位体积的流体所产生的升力为：（ρ1-ρ2）g=[ρ2（1+βΔt）-ρ2]g=ρ2βgΔt或（ρ1-ρ2）/g=βΔt强制对流是由于外力的作用，如泵、搅拌器等迫使流体的流动。
5.传热面的形状、位置和大小传热管、板、管束等不同的传热面的形状；管子的排列方式，水平或垂直放置；管径、管长或板的高度等，都影响h值。
目前解决对流传热问题的方法主要有量纲分析法和类比法。
常用的量纲分析法有雷莱法和伯金汉法（Buckingham Method），前者适合于变量数目较少的场合，而当变量数目较多时，后者较为简便，由于对流传热过程的影响因素较多，故需采用伯金汉法。
强制对流（无相变）传热过程根据理论分析及实验研究，对流传热系数h的影响因素有传热设备的尺寸l、流体密度ρ、粘度μ、定压质量热容c p、导热系数k及流速u等物理量，可用h=f（l，ρ、μ、c p、k、u）表示，式中涉及到的基本量纲只有四个。
最后可得强制对流（无相变）传热时的无量纲数群关系式Nu=φ（Re，Pr）。
自然对流传热过程同样可得，自然对流传热时准数关系式为Nu=φ（Gr，Pr）。
各准数名称、名称和含义列于表1。
表1 准数的名称、符号和含义各准数中的物理量的意义为：h —对流传热系数，W/（m2℃）；u —流速，m/s；ρ—流体的密度，kg/m3；l —传热面特性尺寸，可以是管径（内径、外径或平均直径）或平板长度，m；k —流体的导热系数，W/（m2℃）；μ—流体的粘度，Pa s；c p—流体的定压比容，J/（kg ℃）；Δt—流体与壁面间的温度差，℃；β—流体的体积膨胀系数，1℃/或1/K；g —重力加速度，m/s2。
上述关系式仅为Nu与Re、Pr或Gr、Pr的原则关系式，而各种不同情况下的具体关系式则需通过实验确定。
在使用由实验数据整理得到的关系式时，应注意：①应用范围 关系式中Re 、Pr 等准数的数值范围等； ②特性尺寸 Nu 、Re 等准数中的l 应如何确定； ③定性温度 各准数中的流体物性应按什么温度查取。
总之，对流传热系数是流体主体中的对流和层流内层的热传导的复合现象。
任何影响流体流动的因素（引起流动的原因、流动状态和有无相变化等）都必然影响对流传热系数。
以下分流体无相变和有相变两种情况来讨论对流传热系数的关系式，其中前者包括强制对流和自然对流，后者包括蒸汽冷凝和液体沸腾。
流体无相变时的强制对流传热 1. 流体在管内做强制对流1) 流体在光滑圆形直管内做强制湍流 a) 低粘度流体可应用迪特斯（Dittus ）-贝尔特（Boelter ）关联式，即：np b i i k c u d d k h ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛=μμρ8.0023.0 （2） 式中n 值视热流方向而定，当流体被加热时，n=0.4，当流体被冷却时，n=0.3。
应用范围：Re>10000，0.7 <Pr<120，i d L >60（L 为管长）。
若id L<60，需考虑传热进口段对h 的影响，此时可将求得的h 值乘以⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+7.01L d i 进行校正。
特性尺寸：管内径d i 。
定性温度：流体进出口温度的算术平均值。
b) 高粘度流体可应用西德尔（Sieder ）-泰特（Tate ）关联式，即：14.03/18.0027.0⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛=w p b i i k c u d d k h μμμμρ （3）式中14.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛wμμ也是考虑热流方向的校正项，w μ为壁面温度下流体的粘度。
应用范围：Re>10000，0.7<Pr<1700，id L>60（L 为管长）。
特性尺寸：管内径d i 。
定性温度：除w μ取壁温外，均取流体进出口温度的算术平均值。
一般而言，由于壁温未知，计算时往往要用试差法，很不方便，为此可取近似值。
液体被加热时，取14.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛wμμ≈1.05，液体被冷却时，取14.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛wμμ≈0.95；对气体，则不论加热或冷却，均取14.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛wμμ≈1.0。
2) 流体在光滑圆形直管内作强制层流流体在管内作强制层流时，一般流速较低，故应考虑自然对流的影响，此时由于在热流方向上同时存在自然对流和强制对流而使问题变得复杂化，因此，强制层流时的对流传热系数关联式其误差要比湍流的大。
当管径较小，流体壁面间的温度差也较小且流体的μ值较大时，可忽略自然对流对强制层流传热的影响，此时可应用西德尔（Sieder ）-泰特（Tate ）关联式，即：14.03/1Pr Re 86.1⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=w i i L d d k h μμ （4）应用范围：Re<2300，0.7<Pr<6700，Re Pr d i >10（L 为管长） 特性尺寸：管内径d i 。
定性温度： 除w μ取壁温外，均取流体进出口温度的算术平均值。
上式适用于管长较小时的情况，当管子极长时则不再适用，因为此时求得的h 趋于零，与实际不符。
当参数Nu ∞、k 1、k 2和n 已知时，选用下列关联式结果较为准确：ni i L d k L d k Nu Nu )/Pr (Re 1)/Pr (Re 21⋅⋅+⋅⋅+=∞ （5）Nu —不同条件下努塞尔数的平均值或局部值； Nu ∞—热边界层在管中心汇合后的努塞尔数； k 1、k 2、n —常数，其值可由2表查得；L —管长，m ； d i —管内径，m 。
表2 式（5）中的各常数值各物理量的定性温度为管子进出口流体主体温度的算术平均值。
除表2所述情况外，一般采用式（4）计算h 。
应当指出，由于强制对流时对流传热系数很低，故在换热器设计中，应尽量避免在强制层流条件下进行换热。
3) 流体在光滑圆形管内呈过渡流当Re=2300~10000时，对流传热系数可先用湍流时的公式计算， 然后把算得结果乘以校正系数φ8.15Re 1061-⨯-=φ （5） 4) 流体在弯管内作强制对流流体在弯管内流动时，由于受离心力的作用，增大了流体的湍动程度，使对流传热系数较直管的大，此时可用下式计算对流传热系数，即：⎪⎭⎫ ⎝⎛+=R d h h i 77.11' （6）'h —弯管中的对流传热系数，W/（m 2 ℃）； h —直管中的对流传热系数，W/（m 2 ℃）；i d —管内径，m ； R —管子的弯曲半径，m 。
5) 流体在非圆形管内作强制对流此时，只要将管内径改为当量直径d e ，则仍可采用上述各关联式。
但有些资料中规定某些关联式采用传热当量直径。
例如，在套管换热器环形截面内传热当量直径为：2222122221')(44d d d d d d d e-=-⨯=ππ（7）d 1—套管换热器的外管内径，m ； d 2—套管换热器的内管外径，m 。
传热计算中，究竟采用哪个当量直径，由具体的关联式决定。
但无论采用哪个当量直径均为一种近似的算法，而最好采用专用的关联式，例如在套管环隙中用水和空气进行对流传热实验，可得h 的关联式：3/18.053.021Pr Re 02.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d d d kh e（8）应用范围：Re=12000~220000，d 1/d 2=1.65~17。
特性尺寸：当量直径d e 。
定性温度：流体进出口温度的算术平均值。
此式亦可用于计算其他流体在套管环隙中作强制湍流时的传热系数。
2. 流体在管外作强制对流1) 流体在管束外作强制垂直流动通常管子的排列有正三角形、转角正三角形、正方形及转角正方形四种。
如图1所示：流体在管束外流过时，平均对流传热系数可分别用式（9）、（10）计算： 对于a 、d 33.06.0Pr Re 33.0=Nu （9） 对于b 、c 33.06.0Pr Re 26.0=Nu （10） 应用范围：Re>3000。
