参数设置
雷诺数 Re
-
普朗特数 Pr
-
热导率 k
W/(m·K)
管径 D
mm
传热模式
默认值 (Re=50000、Pr=7.0、k=0.60 W/(m·K)、D=25 mm、加热) 时显示 Nu ≈ 287.7、h ≈ 6905 W/(m²·K)、热流密度 (ΔT=10 K) ≈ 69.0 kW/m²、热边界层厚度 ≈ 0.087 mm。适用范围 Re > 4000、0.6 < Pr < 160；Re < 4000 时为层流域，需另用相关公式。
计算结果
—
努塞尔数
—
传热系数 h
—
热流密度 (ΔT = 10 K)
—
热边界层厚度
管内流动与热边界层
水平管内强制对流：核心流体本体 (蓝) 与紧贴管壁的薄热边界层 (红色梯度)。Nu 越大，边界层越薄、传热驱动力越强。箭头代表轴向速度分布；壁温 T_w 与本体温度 T_b 之差为传热驱动力。
Dittus-Boelter 线图 Re-Nu (双对数)
横轴：雷诺数 Re (4000 至 200000，log10) / 纵轴：努塞尔数 Nu (log10) / 蓝色直线：Dittus-Boelter 预测 (斜率 0.8) / 黄色标记：当前 (Re, Nu) 工况点 / Pr 变化使整条直线竖直平移；Pr 越大 Nu 越大、对流传热越强。
理论与主要公式
Dittus-Boelter 关联是管内湍流强制对流传热最基础的经验式 (Re > 4000、0.6 < Pr < 160)：
$$\mathrm{Nu} = 0.023\,\mathrm{Re}^{0.8}\,\mathrm{Pr}^{n}$$$n = 0.4$ 加热 (流体从壁面吸热，$T_w > T_b$)、$n = 0.3$ 冷却。雷诺数与普朗特数定义如下：
$$\mathrm{Re} = \frac{\rho U D}{\mu},\quad \mathrm{Pr} = \frac{\mu c_p}{k}$$由 Nu 定义 $\mathrm{Nu} = hD/k$ 得传热系数 $h$：
$$h = \frac{\mathrm{Nu}\,k}{D}$$壁面热流密度由牛顿冷却定律给出，热边界层厚度 $\delta_T \approx D/\mathrm{Nu}$：
$$q = h\,(T_w - T_b),\quad \delta_T \approx \frac{D}{\mathrm{Nu}}$$$\rho$ 为密度、$U$ 为平均流速、$D$ 为管径、$\mu$ 为粘性、$c_p$ 为定压比热、$k$ 为流体热导率、$T_w$ 为壁面温度、$T_b$ 为本体 (混合平均) 温度。