Maximaler Wärmefluss im Verdampfungsprozess Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung
Gebrauchte Formel
Maximaler Wärmefluss = (pi/24)*Latente Verdampfungswärme*Wasserdampfdichte*(Grenzflächenspannung*([g]/Wasserdampfdichte^2)*(Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung-Wasserdampfdichte))^(1/4)*((Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung+Wasserdampfdichte)/(Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung))^(1/2)
qmax = (pi/24)*λ*ρVapor*(σ*([g]/ρVapor^2)*(ρf-ρVapor))^(1/4)*((ρf+ρVapor)/(ρf))^(1/2)
Diese formel verwendet 2 Konstanten, 5 Variablen
Verwendete Konstanten
[g] - Gravitationsbeschleunigung auf der Erde Wert genommen als 9.80665
pi - Archimedes-Konstante Wert genommen als 3.14159265358979323846264338327950288
Verwendete Variablen
Maximaler Wärmefluss - (Gemessen in Watt pro Quadratmeter) - Der maximale Wärmefluss bezieht sich auf die höchste Wärmeübertragungsrate pro Flächeneinheit, die in einem bestimmten System oder einer bestimmten Situation erreicht werden kann.
Latente Verdampfungswärme - (Gemessen in Joule pro Kilogramm) - Latente Verdampfungswärme ist eine thermodynamische Eigenschaft, die die Energiemenge beschreibt, die erforderlich ist, um einen Stoff von seiner flüssigen Phase in seine gasförmige Phase zu überführen.
Wasserdampfdichte - (Gemessen in Kilogramm pro Kubikmeter) - Die Dampfdichte ist definiert als das Verhältnis von Masse zu Dampfvolumen bei einer bestimmten Temperatur.
Grenzflächenspannung - (Gemessen in Newton pro Meter) - Grenzflächenspannung, auch Oberflächenspannung genannt, ist eine Eigenschaft der Grenzfläche zwischen zwei nicht mischbaren Substanzen, beispielsweise einer Flüssigkeit und einem Gas oder zwei verschiedenen Flüssigkeiten.
Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung - (Gemessen in Kilogramm pro Kubikmeter) - Die Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung ist definiert als das Verhältnis der Masse einer bestimmten Flüssigkeit zum Volumen, das sie einnimmt.
SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit
Latente Verdampfungswärme: 200001 Joule pro Kilogramm --> 200001 Joule pro Kilogramm Keine Konvertierung erforderlich
Wasserdampfdichte: 1.71 Kilogramm pro Kubikmeter --> 1.71 Kilogramm pro Kubikmeter Keine Konvertierung erforderlich
Grenzflächenspannung: 0.0728 Newton pro Meter --> 0.0728 Newton pro Meter Keine Konvertierung erforderlich
Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung: 995 Kilogramm pro Kubikmeter --> 995 Kilogramm pro Kubikmeter Keine Konvertierung erforderlich
SCHRITT 2: Formel auswerten
Eingabewerte in Formel ersetzen
qmax = (pi/24)*λ*ρVapor*(σ*([g]/ρVapor^2)*(ρfVapor))^(1/4)*((ρfVapor)/(ρf))^(1/2) --> (pi/24)*200001*1.71*(0.0728*([g]/1.71^2)*(995-1.71))^(1/4)*((995+1.71)/(995))^(1/2)
Auswerten ... ...
qmax = 176816.89108671
SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit
176816.89108671 Watt pro Quadratmeter --> Keine Konvertierung erforderlich
ENDGÜLTIGE ANTWORT
176816.89108671 176816.9 Watt pro Quadratmeter <-- Maximaler Wärmefluss
(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

Credits

Creator Image
Erstellt von Rishi Vadodaria
Malviya National Institute of Technology (MNIT JAIPUR), JAIPUR
Rishi Vadodaria hat diesen Rechner und 200+ weitere Rechner erstellt!
Verifier Image
Geprüft von Prerana Bakli
Universität von Hawaii in Mānoa (Äh, Manoa), Hawaii, USA
Prerana Bakli hat diesen Rechner und 1600+ weitere Rechner verifiziert!

19 Wärmeübertragungskoeffizient in Wärmetauschern Taschenrechner

Wärmeübergangskoeffizient für Kondensation außerhalb horizontaler Rohre
​ Gehen Durchschnittlicher Kondensationskoeffizient = 0.95*Wärmeleitfähigkeit im Wärmetauscher*((Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung*(Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung-Dichte des Dampfes)*([g]/Flüssigkeitsviskosität bei durchschnittlicher Temperatur)*(Anzahl der Rohre im Wärmetauscher*Länge des Rohrs im Wärmetauscher/Massendurchfluss im Wärmetauscher))^(1/3))*(Anzahl der Rohre in der vertikalen Reihe des Wärmetauschers^(-1/6))
Wärmeübergangskoeffizient für Kondensation in vertikalen Rohren
​ Gehen Durchschnittlicher Kondensationskoeffizient = 0.926*Wärmeleitfähigkeit im Wärmetauscher*((Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung/Flüssigkeitsviskosität bei durchschnittlicher Temperatur)*(Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung-Dichte des Dampfes)*[g]*(pi*Rohrinnendurchmesser im Wärmetauscher*Anzahl der Rohre im Wärmetauscher/Massendurchfluss im Wärmetauscher))^(1/3)
Wärmeübergangskoeffizient für Kondensation außerhalb vertikaler Rohre
​ Gehen Durchschnittlicher Kondensationskoeffizient = 0.926*Wärmeleitfähigkeit im Wärmetauscher*((Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung/Flüssigkeitsviskosität bei durchschnittlicher Temperatur)*(Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung-Dichte des Dampfes)*[g]*(pi*Rohraußendurchmesser*Anzahl der Rohre im Wärmetauscher/Massendurchfluss im Wärmetauscher))^(1/3)
Maximaler Wärmefluss im Verdampfungsprozess
​ Gehen Maximaler Wärmefluss = (pi/24)*Latente Verdampfungswärme*Wasserdampfdichte*(Grenzflächenspannung*([g]/Wasserdampfdichte^2)*(Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung-Wasserdampfdichte))^(1/4)*((Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung+Wasserdampfdichte)/(Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung))^(1/2)
Wärmeübergangskoeffizient mit Rohrbelastung für Kondensation außerhalb horizontaler Rohre
​ Gehen Durchschnittlicher Kondensationskoeffizient = 0.95*Wärmeleitfähigkeit im Wärmetauscher*((Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung*(Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung-Dichte des Dampfes)*([g])/(Flüssigkeitsviskosität bei durchschnittlicher Temperatur*Horizontale Rohrbeladung))^(1/3))*(Anzahl der Rohre in der vertikalen Reihe des Wärmetauschers^(-1/6))
Wärmeübergangskoeffizient für die Unterkühlung in vertikalen Rohren
​ Gehen Innerer Unterkühlungskoeffizient = 7.5*(4*(Massendurchfluss im Wärmetauscher/(Flüssigkeitsviskosität bei durchschnittlicher Temperatur*Rohrinnendurchmesser im Wärmetauscher*pi))*((Spezifische Wärmekapazität*Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung^2*Wärmeleitfähigkeit im Wärmetauscher^2)/Flüssigkeitsviskosität bei durchschnittlicher Temperatur))^(1/3)
Wärmeübertragungskoeffizient für die Unterkühlung außerhalb horizontaler Rohre
​ Gehen Unterkühlungskoeffizient = 116*((Wärmeleitfähigkeit im Wärmetauscher^3)*(Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung/Rohraußendurchmesser)*(Spezifische Wärmekapazität/Flüssigkeitsviskosität bei durchschnittlicher Temperatur)*Wärmeausdehnungskoeffizient für Flüssigkeiten*(Filmtemperatur-Temperatur der Massenflüssigkeit))^0.25
Wärmeübertragungskoeffizient auf der Mantelseite
​ Gehen Wärmeübertragungskoeffizient auf der Mantelseite = Wärmeübertragungsfaktor*Reynoldszahl für Flüssigkeit*(Prandlt-Nummer für Flüssigkeit^0.333)*(Wärmeleitfähigkeit im Wärmetauscher/Äquivalenter Durchmesser im Wärmetauscher)*(Flüssigkeitsviskosität bei durchschnittlicher Temperatur/Flüssigkeitsviskosität bei Rohrwandtemperatur)^0.14
Wärmeübergangskoeffizient mit Rohrbelastung für Kondensation außerhalb vertikaler Rohre
​ Gehen Durchschnittlicher Kondensationskoeffizient = 0.926*Wärmeleitfähigkeit im Wärmetauscher*((Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung)*(Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung-Dichte des Dampfes)*[g]/((Flüssigkeitsviskosität bei durchschnittlicher Temperatur*Außenrohrbelastung)))^(1/3)
Wärmeübergangskoeffizient mit Rohrbelastung für Kondensation in vertikalen Rohren
​ Gehen Durchschnittlicher Kondensationskoeffizient = 0.926*Wärmeleitfähigkeit im Wärmetauscher*((Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung)*(Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung-Dichte des Dampfes)*[g]/((Flüssigkeitsviskosität bei durchschnittlicher Temperatur*Rohrbeladung)))^(1/3)
Wärmeübertragungskoeffizient für Plattenwärmetauscher
​ Gehen Plattenfilmkoeffizient = 0.26*(Wärmeleitfähigkeit im Wärmetauscher/Äquivalenter Durchmesser im Wärmetauscher)*(Reynoldszahl für Flüssigkeit^0.65)*(Prandlt-Nummer für Flüssigkeit^0.4)*(Flüssigkeitsviskosität bei durchschnittlicher Temperatur/Flüssigkeitsviskosität bei Rohrwandtemperatur)^0.14
Wärmeübertragungskoeffizient für Wasser auf der Rohrseite im Rohrbündelwärmetauscher
​ Gehen Rohrseitiger Wärmeübertragungskoeffizient = 4200*(1.35+0.02*(Wassertemperatur))*(Flüssigkeitsgeschwindigkeit im Wärmetauscher^0.8)/(Rohrinnendurchmesser im Wärmetauscher)^0.2
Vertikale Rohrbeladung für Innenkondensation
​ Gehen Rohrbeladung = Kondensatfluss/(Anzahl der Rohre im Wärmetauscher*pi*Rohrinnendurchmesser im Wärmetauscher)
Vertikale Rohrbeladung für Außenkondensation
​ Gehen Außenrohrbelastung = Kondensatfluss/(Anzahl der Rohre im Wärmetauscher*pi*Rohraußendurchmesser)
Anzahl der Rohre im Horizontalkondensator bei gegebener Kondensatdurchflussrate und Rohrbeladung
​ Gehen Anzahl der Rohre im Wärmetauscher = Kondensatfluss/(Horizontale Rohrbeladung*Länge des Rohrs im Wärmetauscher)
Länge der Rohre im Horizontalkondensator bei gegebener Rohrbeladung und Kondensatdurchflussrate
​ Gehen Länge des Rohrs im Wärmetauscher = Kondensatfluss/(Anzahl der Rohre im Wärmetauscher*Horizontale Rohrbeladung)
Horizontale Rohrbeladung für Außenkondensation
​ Gehen Horizontale Rohrbeladung = Kondensatfluss/(Anzahl der Rohre im Wärmetauscher*Länge des Rohrs im Wärmetauscher)
Reynolds-Zahl für Kondensatfilm bei gegebener Rohrbelastung
​ Gehen Reynolds-Zahl für Kondensatfilm = (4*Rohrbeladung)/(Flüssigkeitsviskosität bei durchschnittlicher Temperatur)
Vertikale Rohrbelastung bei gegebener Reynolds-Zahl für Kondensatfilm
​ Gehen Rohrbeladung = (Reynolds-Zahl für Kondensatfilm*Flüssigkeitsviskosität bei durchschnittlicher Temperatur)/4

Maximaler Wärmefluss im Verdampfungsprozess Formel

Maximaler Wärmefluss = (pi/24)*Latente Verdampfungswärme*Wasserdampfdichte*(Grenzflächenspannung*([g]/Wasserdampfdichte^2)*(Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung-Wasserdampfdichte))^(1/4)*((Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung+Wasserdampfdichte)/(Flüssigkeitsdichte bei der Wärmeübertragung))^(1/2)
qmax = (pi/24)*λ*ρVapor*(σ*([g]/ρVapor^2)*(ρf-ρVapor))^(1/4)*((ρf+ρVapor)/(ρf))^(1/2)
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