基本簡介
對流換熱是指流體與固體表面的熱量傳輸。對流換熱是在流體流動進程中發生的熱量傳遞現象，它是依靠流體質點的移動進行熱量傳遞的，與流體的流動情況密切相關。當流體作層流流動時，在垂直於流體流動方向上的熱量傳遞，主要以熱傳導（亦有較弱的自然對流）的方式進行。對流換熱與熱對流不同，既有熱對流，也有導熱；不是基本傳熱方式。例如：家用空調換熱器鋁翅片既有導熱又和空氣進行對流換熱，下圖為鋁翅片對流換熱雲圖。
特點
(2) 必須有直接接觸（流體與壁面）和巨觀運動；也必須有溫差。
因素
影響對流換熱的因素是影響流動和影響流體中熱量傳遞因素的綜合作用。主要有以下五個方面。
（1）流體流動的起因
由於流動的起因不同，對流可以分為強制對流和自然對流換熱兩大類。兩種流動的成因不同，流體中的速度場有差別，所以換熱規律也不一樣。
（2）流體有無相變
當流體沒有相變時對流換熱中的熱量交換是由於流體的顯熱變化而實現的；而在有相變的換熱過程（如沸騰或凝結），流體的相變潛熱往往起著主要作用，因而換熱規律與無相變時不同。
（3）流體的流動狀態（單相流動）
層流時流體微團沿著主流方向作有規律的分層流動，而湍流時流體各部分之間發生強烈的混合，因而換熱能力不同。
（4）流體的物性條件
流體的密度、動力黏度、導熱率等不僅對流體的流動有影響，而且對流體中熱量傳遞也有影響，因此流體的物理性質對流體換熱有著很大的影響。
（5）換熱表面的幾何因素
這裡的幾何因素指換熱面的形狀、大小、換熱表面與流體運動的相對方向及換熱面的狀態（光滑或粗糙）。
傳熱係數
公式 實驗求解
通過實驗求出h與諸影響因素之間的定量關係式。實驗求解法是處理工程實際中複雜的對流換熱問題的重要手段，也是其他求解方法的檢驗標準。
公式 
公式 數學求解
利用數學分析的方法直接求解微分方程組。由於方程組很複雜，這種方法只能求解極個別非常簡單的對流換熱問題（如光滑圓管內層流流動時的對流換熱），尚難用於求解複雜的實際問題。20世紀初，德國物理學家L.普朗特提出邊界層理論。他利用邊界層極薄的特性的簡化微分方程組，從而建立了可以數學求解的分析理論，開拓了對流換熱向理論分析方向發展的道路，計算機的套用又顯著擴大了解題能力。
數值分析
把微分方程組的積分求解過程變換成相應的差分方程組的代數求解過程進行求解。這種解法的計算工作量非常大，但由於計算機的套用和各種新的實驗技術的配合，這一方法的研究獲得迅速發展，並正在形成傳熱學的一個新的分支──數值計算傳熱學。
微分方程
公式 
公式 數學描述
公式 上式中左邊第一項是非穩態項，表示溫度隨時間的變化率；第二項與第三項稱為對流項，表示由於流動產生的熱量傳遞；方程右邊稱為擴散項，表示由於流體導熱產生的熱量的傳遞。
熱邊界層
實驗觀察發現，在對流換熱條件下，主流與壁面之間存在溫度差。在壁面附近的一個薄層內，流體溫度在壁面的法線方向上發生劇烈的變化；而在此薄層之外，流體的溫度梯度幾乎等於零。因此，可以將邊界層概念推廣到溫度場中。固體表面附近流體溫度發生劇烈變化的這一薄層稱為溫度邊界層（熱邊界層），其厚度記為δ。對於外掠平板的對流換熱，類似於速度邊界層得定義，傳熱學中一般也將達到來流過餘溫度99%的流層處，定義為δ的外邊界。除液態金屬及高粘性的流體外，熱邊界層的厚度δ在數量級上是個與運動邊界層厚度δ相當的小量。於是對流換熱問題的溫度場也可以分為兩個區域：熱邊界區和主流區。在主流區，流體中溫度變化率可視為零，這樣就可把研究的熱量傳遞的區域集中到熱邊界層之內。
換熱形式
形成對流的原因有兩種：流體各部分因溫度引起的密度差所形成的運動稱為自然對流；由風機、泵等所驅動的流體運動稱為受迫對流。相應的換熱過程分別稱為自然對流換熱和受迫對流換熱。
對流換熱
公式 有限空間內自然對流換熱的關係式因空間的幾何形狀、大小和放置方位不同而異，所以公式繁多。在計算時須根據不同的問題查閱有關手冊。
受迫對流
公式 