Вынужденная и смешанная конвекции в помещении

Поверхности в помещении могут обдуваться потоками воздуха.

Режим обтекания поверхности протяженностью l потоком со скоростью v

определяется критерием Рейнольдса Rе = vl/ν . В условиях вынужденной конвекции толщина пограничного слоя (рис.) значительно меньше, чем при свободной конвекции.

В начальной области течения вдоль поверхности образуется ламинарный пограничный слой. В области ламинарного режима течения локальное значение критерия

Среднее значение коэффициента конвективного теплообмена

Переход к турбулентному пограничному слою происходит при числе

Рейнольдса, равном около 5*10⁵, т. е. значительно большем, чем при свободной конвекции.

В турбулентном пограничном слое около поверхности остается ламинарный подслой δ_λ , передача тепла в котором происходит только теплопроводностью. Критерий Nu для среднего значения коэффициента конвективного теплообмена

Это выражение относительно среднего коэффициента α_к для воздуха

при tв = 20 С имеет вид

При средней температуре пограничного слоя, отличной от 20 С, численный коэффициент в этой формуле изменяется незначительно.

Все рассмотренные выше положения и формулы конвективного теплообмена строго справедливы для расчета теплообмена на изотермической поверхности.