-От температуры и скорости движения печной атмосферы;

-от физических свойств, формы, размеров и температуры нагреваемых изделий.

Сложность физического процесса конвективного теплообмена в печах затрудняет получение надёжных расчётных формул. Изучение теплоотдачи конвекцией часто основывается главным образом на опыте.

Коэффициент теплоотдачи естественной конвекцией. Если движение печных газов в печи естественное, то есть, скорость вынужденного движения равна нулю (нет вентиляторов, эжекторов и инжекторов), то коэффициент теплоотдачи естественной конвекцией находится по формуле

, (24)

где – критерий Нуссельта;

коэффициент теплопроводности газообразной среды, Вт/(м·К);

– характерный размер нагреваемой заготовки, м.

Критерий Нуссельта определяется по критериальной функции Лоренса

, (25)

где – критерий Прандтля;

– критерий Грассгофа;

– коэффициент из табл.5;

– коэффициент, определяемый из табл.6.

Критерий Прандтля определяют, например, из литературы, как сумму долей составных частей газовой атмосферы (продукты сгорания или защитная атмосфера) в зависимости от её температуры.

Критерий Грассгофа определяется по формуле

, (26)

где ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с²;

коэффициент кинематической вязкости среды, м²/с;

коэффициент объёмного расширения ( ),К^-1;

температура печных газов, ;

средняя температура нагреваемого металла, .

Коэффициенты и выбирают из табл. 6 [3], или сразу определяют критерий Нуссельта с помощью блок-схемы рис.3 в зависимости от произведения критерия Прандтля и критерия Грассгофа.

Таблица 6

Значения коэффициентов и в зависимости от произведения критериев Прандтля и Грассгофа

	Менее
		1,18	0,54	0,135
		0,125	0,25	0,33

В среде жидкого металла теплообмен свободной конвекцией рассчитывается

при по формуле

, (27)

при по формуле

(28)

Коэффициент теплоотдачи вынужденной конвекцией.

Если в печи установлен вентилятор, эжектор или др., то есть действует вынужденная конвекция, то для определения критерия Нуссельта используют критериальную зависимость

, (29)

где – критерий Рейнольдса.

Критерий Рейнольдса определяется по формуле

, (30)

где – скорость движения газов (продуктов сгорания) в печи, м/с;

– характерный размер печи, по которой движутся печные газы, м;

– коэффициент кинематической вязкости печных газов при температуре среды, м²/с.

Упрощённый расчёт конвективной теплоотдачи. При ориентировочных расчётах конвективной теплоотдачи можно пользоваться эмпирическими формулами. Для определения коэффициента теплоотдачи в вынужденном потоке воздуха Юргерсом предложены формулы:

при скорости воздуха

, (31)

при скорости воздуха

, (32)

где коэффициент теплоотдачи, Вт/(м² ·К).

Более универсальной является формула для определения коэффициента теплоотдачи в условиях вынужденной и естественной конвекции

, (33)

где температуры стенки и среды, .