影响对流换热的因素很多,归结起来主要有以下几个方面。
(1)流动引起的作用按流动起因可分成两类:若流体的流动是由泵、风机或其他压差作用所造成的,称为受迫流动;若流体的流动是由流体冷热密度不同所造成的,则称为自由流动。由于两类流动的推动力不同,它们的换热规律也不同。
(2)流体流动速度流速增加,促使流体的边界层变薄,并使流体内部相对运动加剧,从而使表面传热系数增大。
(3)流体的物理性质流体的物理性质,如热异率、比热容、密度、黏度等,都会影响对流换热过程。热导率大的流体,贴壁层流层的导热热阻小,换热就充分。比热容和密度大的流体,体积热容量大,增强了流体与壁面之间的换热。粘度大的流体,边界层增厚,对换热不利。上述诸物性对换热的影响不是孤立的,在分析实际过程时应注意综合效果。
(4)换热表面的几何尺寸在对流换热时,流体沿壁面流动,所以壁面的几何尺寸和位置对流体流动有很大影响,从而也影响对流换热的强弱。
由于对流换热过程比较复杂,受迫流动与自由流动,层流和紊流,有相变与无相变,各种流体的物性不同,以及换热面的形状、大小及相对位置差异等,组成了多种不同规律的换热过程。因此,要了解表面传热系数的变化规律,只有对上述各种情况分别进行分析和试验,才能获得反映各种情况的计算公式。工程上通常采用由相似理论推得的表面换热准则方程,解决表面换热实际问题。