管内流において、熱伝達係数を求めるには、まず流れのレイノルズ数を求める必要がある。流路が円形の場合は、そのまま管の直径を用いれば良いが、矩形路では熱伝達係数を算出するために、円形水路に換算した時の等価直径を求める必要がある。矩形路の濡れ淵長さをL、矩形路の断面積をSとすると、等価直径deは次式のように表すことができる。但し、非円形流路に対して相当直径を導入するには近似的な扱いであるから、形状の影響をもっと精密に扱うべきときには、それぞれの形状に応じた代表長を導入することもある。

eq3-75

(式1)

レイノルズ数を求めることが重要なのは、流れが乱流であるか層流であるかが、主としてレイノルズ数で決定するからである。但し、流路の入口形状や管の長さ等の影響も大きいので、流れが乱流であるか層流であるかを完全に予測することは難しい。特に入口が滑らかな漏斗状の場合には、かなり高いレイノルズ数まで層流が観察される。しかし、管を直角に切ったような通常の入口形状では、

eq3-75-2

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