强迫对流风冷是指在泵、风机等外部动力源的作用下，空气产生对流并冷却器件的传热过程。

1.圆管

在电力电子器件散热温度范围内，流体横掠圆管的平均表面传热系数可以用式（2－47）表示：

式中，定性温度采用（T∞＋Tw）／2，特征长度为管外径，特征速度为来流速度。式（2－47中常数C与系数n的取值列于表2－3中。

表2－3 式（2－47）中常数C与n

丘吉尔和朋斯登对流体横向外掠单管提出了以下在整个实验范围内都适用的准则式：

式中，定性温度采用（T∞＋Tw）／2，其适用范围为RePr＞0.2。

2.其他规则形状柱体

对于其他规则形状柱体，气体横掠换热也可以采用式（2－47）来计算，其中C与n列于表2－4中

表2－4 气体横掠其他规则形状柱体换热计算式中的系数

（1）球体

对于圆球表面的风冷散热，其传热可用式（2－49）计算：

式中，定性温度为来流温度T∞，特征长度为球体直径，适用范围为0.71＜Pr＜380、3.5＜Re＜7.6×104。

（2）管束(www.daowen.com)

茹卡乌斯卡斯（A.Zhukauskas）研究了流体外掠管束的换热特性，获得相关关联式。对于流体横掠顺排管束（≥16排），平均表面传热系数为

式中，定性温度为管束进出口温度的算术平均值，Prw按管束平均壁温确定，Re的流速取管束中最小截面处的平均流速，特征长度为管子外径，Pr适用范围为0.6～500。

相同条件下，流体横掠叉排管束（≥16排）平均表面传热系数为

对于排数小于16的管束，平均表面传热系数应在式（2－50）～式（2－57）基础上乘以修正值ψ，ψ的取值见表2－5。

表2－5 茹卡乌斯卡斯公式的管排修正系数ψ

（3）翅片管结构

刘占斌等［44］模拟拟合了强制对流换热时翅片管在充分发展区域的关联式如下

康海军等［45］研究了三种翅片间距（S＝2.0 mm，2.6 mm，3.2 mm）和三种管排（N＝2，3 4）的9个平直翅片管换热器的换热和阻力特性，关联了包括翅片间距及管排数影响的换热关联式：

式中，Fp为翅片间距；Dc为套管外径；N为管排数；Pl为纵向管排间距；适用范围为700＜Re＜5000、Fp／Dc＝0.19～0.303、NPl／Dc＝4.1～8.29。

Webb［46］在前人实验数据基础上整理得到了波纹形翅片在等肋温下的传热关联式为

式中，Pt为横向管排间距；Dc为套管外径；Fp为翅片间距；Sd为波纹翅片高度；Pl为纵向管排间距；Sp为半个波纹翅片投影长度。该公式的适用范围为：5≤Gz≤180，NR＝3，0.154≤S／Dc≤0.32，0.076≤Sd／Dc≤0.25，Pt／Pl＝1.15，Dc＝9.53～12.7 mm，δf＝0.127 mm。