Как упоминалось выше, применение теории подобия к дифференциальным уравнениям, описывающим теплопередачу при вынужденной конвекции и движение жидкости, приводит к безразмерным соотношениям в случае теплопередачи от твердых стенок к жидкостям.

В некоторых случаях функции можно определить интегрируя уравнения пограничного слоя, однако весьма часто приходится прибегать к экспериментальным результатам. Согласно установившейся в практике методике экспериментального изучения конвективного теплообмена получены уравнения, известные как уравнения Нуссельта.

В общем случае для определенных расчетных условий и выбранных геометрических форм всегда следует использовать новые результаты, с тем чтобы применить последние достижения в области теплопередачи. Однако многие из имеющих важное значение случаев достаточно подробно исследованы, и для них уже получены надежные экспериментальные зависимости. Для предварительных инженерных расчетов могут быть использованы приводимые ниже эмпирические соотношения.

Для турбулентного течения газов в гладких трубах. Этот случай представляет большой интерес при тепловом расчете реакторов реактивных двигателей. Для обширной области турбулентных течений в трубах получено простое соотношение. Так как физические свойства зависят от температуры, это уравнение можно применять, если имеются данные для определения температуры потока.

Эксперименты показывают, что температура в пограничном слое приближенно равна среднему арифметическому из температур стенки и объема жидкости; следовательно. Здесь обозначения те же, что и в приведенных ранее формулах, а индекс указывает, что свойства слоя берутся при указанной выше средней температуре. Уравнение справедливо для чисел, т. е. его можно применять для газов, воды, жидких углеводородов и других жидких неметаллов.