Topik lain yang penting dalam industri adalah transfer panas ke atau dari suatu objek yang dikelilingi oleh fluida yang mengalir. Objek tersebut bisa relatif sederhana, seperti silinder atau bola tunggal, atau bisa lebih kompleks, seperti “paket tabung” yang terdiri dari satu set tabung silindris dengan aliran gas atau cairan yang mengalir di antara mereka. Di sini, kita hanya akan membahas beberapa korelasi terpilih untuk sistem sederhana: pelat datar, bola, dan silinder. Banyak korelasi tambahan dapat ditemukan dalam referensi yang dikutip di pengantar bab ini.

Aliran di Sepanjang Pelat Datar

Kami pertama-tama memeriksa aliran di sepanjang pelat datar, yang diorientasikan sejajar dengan aliran, dengan permukaan pelat dipertahankan pada suhu T₀ dan aliran yang mendekati memiliki suhu seragam T∞ serta kecepatan seragam v₀. Koefisien perpindahan panas hₗₒc = q₀/(T₀ – T∞) dan faktor gesekan fₗₒc = τ₀/(½ρv₀²) ditunjukkan pada Gambar 14.1-1. Untuk daerah laminar, yang biasanya ada di dekat ujung depan pelat, persamaan teoretis berikut diperoleh (lihat Persamaan 4.4-30 serta Persamaan 12.4-12, 12.4-15, dan 12.4-16):

Seperti yang ditunjukkan dalam Tabel 12.4-1, nilai koefisien numerik yang lebih akurat dalam Persamaan 14.4-2 adalah milik Pohlhausen, yaitu 0.332. Jika kita menggunakan nilai ini, maka Persamaan 14.4-2 menjadi:

Karena koefisien numerik dalam Persamaan 14.4-3 sama dengan yang ada di Persamaan 14.4-1, kita kemudian mendapatkan

Analogi Colburn antara perpindahan panas dan gesekan fluida tetap berlaku dengan baik untuk aliran turbulen tinggi, dengan fₗₒc diberikan oleh kurva empiris pada Gambar 14.4-1. Transisi antara aliran laminar dan turbulen menyerupai transisi untuk pipa, seperti yang terlihat pada Gambar 14.3-1, namun batas-batas wilayah transisi lebih sulit diprediksi. Untuk pelat datar yang halus dan bertepi tajam dalam aliran isothermal, transisi biasanya dimulai pada angka Reynolds Re antara 100,000 hingga 300,000 dan hampir selesai pada angka Reynolds yang 50% lebih tinggi.