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Dittus–Boelter 管内湍流换热

估算光滑圆管内充分发展的单相湍流 Nu；输入流体导热系数和管内径后可同时估算 h。

输入参数

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管内径对应的雷诺数 Re（大于 10000）普朗特数 Pr（0.7～160）直管长度与内径之比 L/D（不小于 10）相对于流体的换热方向流体导热系数 k（求 h 时必填）W/(m·K) 管内径 D（求 h 时必填）

只计算 Nu 时，可同时清空 k 和 D；求 h 时必须同时输入两者。

我确认流体为单相，流过光滑直圆管，速度与温度场均充分发展，且壁面与流体主体间的温差不会导致明显物性变化。

仅 L/D ≥ 10 并不能证明流动和热过程已经充分发展。

输入与计算在本浏览器中处理。

计算结果

努塞尔数 Nu：—

管内侧对流换热系数 h：— W/(m²·K)

h 仅表示流体侧对流系数，不包含管壁、污垢或另一侧热阻。

计算公式

Nu = 0.023 Re^0.8 Prⁿ；h = Nu · k / D

流体受热 n=0.4；流体被冷却 n=0.3。为常用修订系数 0.023 的形式。

物性及适用范围

ρ、μ、cp 和 k 在流体主体平均温度及相关压力下取值；Re、Pr 和 k 必须对应相同工况。关联式要求光滑直圆管、单相强制对流、速度与温度场充分发展，以及壁面与主体流体之间的物性变化较小。

本工具采用 Re > 10000、0.7 ≤ Pr ≤ 160、L/D ≥ 10 的保守范围；同时必须自行确认流动和热过程充分发展。入口段、明显粗糙或非圆管、相变、强物性变化及近临界状态不适用。此经验式用于估算，实际偏差随工况变化。

来源

NPTEL：管内湍流强制对流：加热与冷却指数、主体流体温度物性和充分发展条件。

BMS College of Engineering：Heat and Mass Transfer Laboratory Manual：常用公式与 Re、Pr、L/D 条件。

计算示例

假定单相流体在光滑直圆管中流动和传热均已充分发展，且壁面与主体流体物性变化较小。取 Re = 100000、Pr = 1.2、L/D = 60、流体被加热，k = 0.6 W/(m·K)、D = 0.025 m，则 Nu ≈ 247.400，对应管内侧 h ≈ 5937.6 W/(m²·K)。L/D 本身不能证明充分发展。

结果用于工程估算，实际设计需结合工况与适用规范。