Churchill-Chu式 — CAE用语解释

是竖直平板自然对流的努塞尔特数相关式。Nu = {0.825 + 0.387 [Ra f(Pr)]^(1/6)}²为代表式，Ra为瑞利数（Gr×Pr），f(Pr)为普朗特尔数的修正项。这是Churchill和Chu在1975年发表的经验式，对于Ra = 10⁵～10¹²的广泛范围内都适用。

影响很大。Nu越大说明对流越强，即热传系数h = Nu k / L越大。在Ra < 10⁹（层流域）时Nu约为1（仅热传导），而Ra > 10⁹（湍流域）时Nu可达数十到数百，此时对流成为主导。对于CPU散热片的竖直翅片，Ra约为10⁵，此时层流成分较强。

主要有两种用途。①通过CFD分析值与经验式对比进行验证——如果偏差在15%以内，说明自然对流模拟正确。②将相关式直接作为边界条件组合到CFD模型中，在不需要求解整体流场的情况下使用。在局部问题的初步评估中具有较高的实用价值。

有的。水平平板有McAllister-Eckert式，圆筒外表面有Mongerson-Morley式等，根据不同的形状有相应的修正式。Churchill-Chu式的特点是涵盖竖直平板、宽泛的Ra范围、层流到湍流的完整覆盖这三个优势。对于电子设备散热片的初步计算，通常用这个式子就足够了。