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Conducción de calor en estado no estacionario
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Intercambiador de calor
Intercambiador de calor y su eficacia
Modos de transferencia de calor
Radiación
Resistencia termica
Transferencia de calor desde superficies extendidas (aletas)
Transferencia de calor desde superficies extendidas (aletas), espesor crítico del aislamiento y resistencia térmica
⤿
Fórmulas importantes de número de condensación, coeficiente de transferencia de calor promedio y flujo de calor
Condensación
Hirviendo
✖
La presión crítica es la presión mínima requerida para licuar una sustancia a la temperatura crítica.
ⓘ
Presión crítica [P
c
]
Ambiente Técnico
attopascal
Bar
Barye
Centímetro Mercurio (0 °C)
Centímetro Agua (4 °C)
centipascales
Decapascal
decipascal
Dina por centímetro cuadrado
Exapascal
Femtopascal
Pie Agua de Mar (15 °C)
Pie Agua (4 °C)
Pie de agua (60 °F)
Gigapascal
Gramo-fuerza por centímetro cuadrado
hectopascal
Pulgada Mercurio (32 °F)
Pulgada Mercurio (60 °F)
Pulgada Agua (4 °C)
Pulgada Agua (60 °F)
Kilogramo-fuerza/centímetro cuadrado
Kilogramo-Fuerza por metro cuadrado
Kilogramo-Fuerza/Cuadrado Milímetro
Kilonewton por metro cuadrado
kilopascal
Kilopound por pulgada cuadrada
Kip-Fuerza/Pulgada cuadrada
megapascales
Metro de agua de mar
Medidor de agua (4 °C)
Microbarra
micropascales
milibar
Mercurio milimétrico (0 °C)
Agua milimétrica (4 °C)
milipascal
nanopascales
Newton/centímetro cuadrado
Newton/metro cuadrado
Newton/Milímetro cuadrado
Pascal
Petapascal
Picopascal
Pieze
Libra por pulgada cuadrada
Poundal/Pie cuadrado
Libra-fuerza por pie cuadrado
Libra-Fuerza por pulgada cuadrada
Libra/Pie cuadrado
Atmósfera estándar
Terapascal
Tonelada-Fuerza (larga) por pie cuadrado
Tonelada-Fuerza (largo)/Pulgada cuadrada
Tonelada-Fuerza (corta) por pie cuadrado
Tonelada-Fuerza (corta) por pulgada cuadrada
Torr
+10%
-10%
✖
El exceso de temperatura en la ebullición de nucleados se define como la diferencia de temperatura entre la fuente de calor y la temperatura de saturación del fluido.
ⓘ
Exceso de temperatura en ebullición de nucleados [T
e
]
Celsius
Delisle
Fahrenheit
Kelvin
newton
Ranking
Reaumur
Romero
Triple punto de agua
+10%
-10%
✖
La presión reducida es la relación entre la presión real del fluido y su presión crítica. Es adimensional.
ⓘ
Presión reducida [P
r
]
+10%
-10%
✖
El coeficiente de transferencia de calor para la ebullición de nucleados es el calor transferido por unidad de área por kelvin.
ⓘ
Correlación para flujo de calor propuesta por Mostinski [h
b
]
Btu (IT) por hora por pie cuadrado por Fahrenheit
Btu (IT) por segundo por pie cuadrado por Fahrenheit
Btu (th) por hora por pie cuadrado por Fahrenheit
Btu (th) por segundo por pie cuadrado por Fahrenheit
CHU por hora por pie cuadrado por Celsius
Joule por segundo por metro cuadrado por Kelvin
Kilocaloría (IT) por hora por pie cuadrado por Celsius
Kilocaloría (IT) por hora por metro cuadrado por Celsius
Vatio por metro cuadrado por Celsius
Vatio por metro cuadrado por Kelvin
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Pasos
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Fórmula
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Correlación para flujo de calor propuesta por Mostinski
Fórmula
`"h"_{"b"} = 0.00341*("P"_{"c"}^2.3)*("T"_{"e"}^2.33)*("P"_{"r"}^0.566)`
Ejemplo
`"110240.4W/m²*°C"=0.00341*(("5.9Pa")^2.3)*(("10°C")^2.33)*(("1.1")^0.566)`
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Correlación para flujo de calor propuesta por Mostinski Solución
PASO 0: Resumen del cálculo previo
Fórmula utilizada
Coeficiente de transferencia de calor para ebullición de nucleados
= 0.00341*(
Presión crítica
^2.3)*(
Exceso de temperatura en ebullición de nucleados
^2.33)*(
Presión reducida
^0.566)
h
b
= 0.00341*(
P
c
^2.3)*(
T
e
^2.33)*(
P
r
^0.566)
Esta fórmula usa
4
Variables
Variables utilizadas
Coeficiente de transferencia de calor para ebullición de nucleados
-
(Medido en Vatio por metro cuadrado por Kelvin)
- El coeficiente de transferencia de calor para la ebullición de nucleados es el calor transferido por unidad de área por kelvin.
Presión crítica
-
(Medido en Pascal)
- La presión crítica es la presión mínima requerida para licuar una sustancia a la temperatura crítica.
Exceso de temperatura en ebullición de nucleados
-
(Medido en Kelvin)
- El exceso de temperatura en la ebullición de nucleados se define como la diferencia de temperatura entre la fuente de calor y la temperatura de saturación del fluido.
Presión reducida
- La presión reducida es la relación entre la presión real del fluido y su presión crítica. Es adimensional.
PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base
Presión crítica:
5.9 Pascal --> 5.9 Pascal No se requiere conversión
Exceso de temperatura en ebullición de nucleados:
10 Celsius --> 283.15 Kelvin
(Verifique la conversión
aquí
)
Presión reducida:
1.1 --> No se requiere conversión
PASO 2: Evaluar la fórmula
Sustituir valores de entrada en una fórmula
h
b
= 0.00341*(P
c
^2.3)*(T
e
^2.33)*(P
r
^0.566) -->
0.00341*(5.9^2.3)*(283.15^2.33)*(1.1^0.566)
Evaluar ... ...
h
b
= 110240.421293577
PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida
110240.421293577 Vatio por metro cuadrado por Kelvin -->110240.421293577 Vatio por metro cuadrado por Celsius
(Verifique la conversión
aquí
)
RESPUESTA FINAL
110240.421293577
≈
110240.4 Vatio por metro cuadrado por Celsius
<--
Coeficiente de transferencia de calor para ebullición de nucleados
(Cálculo completado en 00.021 segundos)
Aquí estás
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Correlación para flujo de calor propuesta por Mostinski
Créditos
Creado por
Ayush Gupta
Escuela Universitaria de Tecnología Química-USCT
(GGSIPU)
,
Nueva Delhi
¡Ayush Gupta ha creado esta calculadora y 300+ más calculadoras!
Verificada por
Soupayan banerjee
Universidad Nacional de Ciencias Judiciales
(NUJS)
,
Calcuta
¡Soupayan banerjee ha verificado esta calculadora y 800+ más calculadoras!
<
16 Fórmulas importantes de número de condensación, coeficiente de transferencia de calor promedio y flujo de calor Calculadoras
Coeficiente promedio de transferencia de calor para condensación dentro de tubos horizontales para baja velocidad de vapor
Vamos
Coeficiente medio de transferencia de calor
= 0.555*((
Densidad de la película líquida
*(
Densidad de la película líquida
-
Densidad de vapor
)*
[g]
*
Calor latente de vaporización corregido
*(
Conductividad térmica del condensado de película
^3))/(
Longitud de la placa
*
Diámetro del tubo
*(
Temperatura de saturación
-
Temperatura de la superficie de la placa
)))^(0.25)
Coeficiente promedio de transferencia de calor para la condensación de película laminar en el exterior de la esfera
Vamos
Coeficiente medio de transferencia de calor
= 0.815*((
Densidad de la película líquida
*(
Densidad de la película líquida
-
Densidad de vapor
)*
[g]
*
Calor latente de vaporización
*(
Conductividad térmica del condensado de película
^3))/(
Diámetro de la esfera
*
Viscosidad de la película
*(
Temperatura de saturación
-
Temperatura de la superficie de la placa
)))^(0.25)
Coeficiente promedio de transferencia de calor para condensación de vapor en placa
Vamos
Coeficiente medio de transferencia de calor
= 0.943*((
Densidad de la película líquida
*(
Densidad de la película líquida
-
Densidad de vapor
)*
[g]
*
Calor latente de vaporización
*(
Conductividad térmica del condensado de película
^3))/(
Longitud de la placa
*
Viscosidad de la película
*(
Temperatura de saturación
-
Temperatura de la superficie de la placa
)))^(0.25)
Coeficiente promedio de transferencia de calor para condensación de película en placa para flujo laminar ondulado
Vamos
Coeficiente medio de transferencia de calor
= 1.13*((
Densidad de la película líquida
*(
Densidad de la película líquida
-
Densidad de vapor
)*
[g]
*
Calor latente de vaporización
*(
Conductividad térmica del condensado de película
^3))/(
Longitud de la placa
*
Viscosidad de la película
*(
Temperatura de saturación
-
Temperatura de la superficie de la placa
)))^(0.25)
Coeficiente promedio de transferencia de calor para la condensación de película laminar del tubo
Vamos
Coeficiente medio de transferencia de calor
= 0.725*((
Densidad de la película líquida
*(
Densidad de la película líquida
-
Densidad de vapor
)*
[g]
*
Calor latente de vaporización
*(
Conductividad térmica del condensado de película
^3))/(
Diámetro del tubo
*
Viscosidad de la película
*(
Temperatura de saturación
-
Temperatura de la superficie de la placa
)))^(0.25)
Número de condensación dado Número de Reynolds
Vamos
Número de condensación
= ((
Constante para el número de condensación
)^(4/3))*(((4*
sin
(
Ángulo de inclinación
)*((
Área de sección transversal de flujo
/
Perímetro mojado
)))/(
Longitud de la placa
))^(1/3))*((
Número de película de Reynolds
)^(-1/3))
Número de condensación
Vamos
Número de condensación
= (
Coeficiente medio de transferencia de calor
)*((((
Viscosidad de la película
)^2)/((
Conductividad térmica
^3)*(
Densidad de la película líquida
)*(
Densidad de la película líquida
-
Densidad de vapor
)*
[g]
))^(1/3))
Flujo de calor crítico de Zuber
Vamos
Flujo de calor crítico
= ((0.149*
Entalpía de vaporización de líquido
*
Densidad de vapor
)*(((
Tensión superficial
*
[g]
)*(
Densidad del líquido
-
Densidad de vapor
))/(
Densidad de vapor
^2))^(1/4))
Coeficiente de transferencia de calor promedio dado el número de Reynolds y las propiedades a la temperatura de la película
Vamos
Coeficiente medio de transferencia de calor
= (0.026*(
Número de Prandtl a la temperatura de la película
^(1/3))*(
Número de Reynolds para mezclar
^(0.8))*(
Conductividad térmica a la temperatura de la película
))/
Diámetro del tubo
Tasa de transferencia de calor para la condensación de vapores sobrecalentados
Vamos
Transferencia de calor
=
Coeficiente medio de transferencia de calor
*
Área de placa
*(
Temperatura de saturación para vapor sobrecalentado
-
Temperatura de la superficie de la placa
)
Correlación para flujo de calor propuesta por Mostinski
Vamos
Coeficiente de transferencia de calor para ebullición de nucleados
= 0.00341*(
Presión crítica
^2.3)*(
Exceso de temperatura en ebullición de nucleados
^2.33)*(
Presión reducida
^0.566)
Flujo de calor en estado de ebullición completamente desarrollado para presiones más altas
Vamos
Tasa de transferencia de calor
= 283.2*
Área
*((
Exceso de temperatura
)^(3))*((
Presión
)^(4/3))
Flujo de calor en estado de ebullición completamente desarrollado para presiones de hasta 0,7 megapascales
Vamos
Tasa de transferencia de calor
= 2.253*
Área
*((
Exceso de temperatura
)^(3.96))
Número de condensación cuando se encuentra turbulencia en la película
Vamos
Número de condensación
= 0.0077*((
Número de película de Reynolds
)^(0.4))
Número de condensación para cilindro horizontal
Vamos
Número de condensación
= 1.514*((
Número de película de Reynolds
)^(-1/3))
Número de condensación para placa vertical
Vamos
Número de condensación
= 1.47*((
Número de película de Reynolds
)^(-1/3))
<
14 Hirviendo Calculadoras
Radio de la burbuja de vapor en equilibrio mecánico en líquido sobrecalentado
Vamos
Radio de la burbuja de vapor
= (2*
Tensión superficial
*
[R]
*(
Temperatura de saturación
^2))/(
Presión de líquido sobrecalentado
*
Entalpía de vaporización de líquido
*(
Temperatura del líquido sobrecalentado
-
Temperatura de saturación
))
Coeficiente de transferencia de calor total
Vamos
Coeficiente de transferencia de calor total
=
Coeficiente de transferencia de calor en la región de ebullición de la película
*((
Coeficiente de transferencia de calor en la región de ebullición de la película
/
Coeficiente de transferencia de calor
)^(1/3))+
Coeficiente de transferencia de calor por radiación
Coeficiente de transferencia de calor por radiación
Vamos
Coeficiente de transferencia de calor por radiación
= ((
[Stefan-BoltZ]
*
emisividad
*(((
Temperatura de la superficie de la placa
)^4)-((
Temperatura de saturación
)^4)))/(
Temperatura de la superficie de la placa
-
Temperatura de saturación
))
Flujo de calor crítico de Zuber
Vamos
Flujo de calor crítico
= ((0.149*
Entalpía de vaporización de líquido
*
Densidad de vapor
)*(((
Tensión superficial
*
[g]
)*(
Densidad del líquido
-
Densidad de vapor
))/(
Densidad de vapor
^2))^(1/4))
Calor de vaporización modificado
Vamos
Calor de vaporización modificado
= (
Calor latente de vaporización
+(
Calor específico del vapor de agua
)*((
Temperatura de la superficie de la placa
-
Temperatura de saturación
)/2))
Coeficiente de transferencia de calor modificado bajo la influencia de la presión
Vamos
Coeficiente de transferencia de calor a cierta presión P
= (
Coeficiente de transferencia de calor a presión atmosférica
)*((
Presión del sistema
/
Presión atmosférica estándar
)^(0.4))
Correlación para flujo de calor propuesta por Mostinski
Vamos
Coeficiente de transferencia de calor para ebullición de nucleados
= 0.00341*(
Presión crítica
^2.3)*(
Exceso de temperatura en ebullición de nucleados
^2.33)*(
Presión reducida
^0.566)
Coeficiente de transferencia de calor para ebullición local por convección forzada dentro de tubos verticales
Vamos
Coeficiente de transferencia de calor por convección forzada
= (2.54*((
Exceso de temperatura
)^3)*
exp
((
Sistema de Presión en Tubos Verticales
)/1.551))
Coeficiente de transferencia de calor dado el número de Biot
Vamos
Coeficiente de transferencia de calor
= (
Número de biota
*
Conductividad térmica
)/
Espesor de la pared
Flujo de calor en estado de ebullición completamente desarrollado para presiones más altas
Vamos
Tasa de transferencia de calor
= 283.2*
Área
*((
Exceso de temperatura
)^(3))*((
Presión
)^(4/3))
Temperatura de la superficie dado el exceso de temperatura
Vamos
Temperatura de la superficie
=
Temperatura de saturación
+
Exceso de temperatura en la transferencia de calor
Temperatura saturada dado exceso de temperatura
Vamos
Temperatura de saturación
=
Temperatura de la superficie
-
Exceso de temperatura en la transferencia de calor
Exceso de temperatura en ebullición
Vamos
Exceso de temperatura en la transferencia de calor
=
Temperatura de la superficie
-
Temperatura de saturación
Flujo de calor en estado de ebullición completamente desarrollado para presiones de hasta 0,7 megapascales
Vamos
Tasa de transferencia de calor
= 2.253*
Área
*((
Exceso de temperatura
)^(3.96))
Correlación para flujo de calor propuesta por Mostinski Fórmula
Coeficiente de transferencia de calor para ebullición de nucleados
= 0.00341*(
Presión crítica
^2.3)*(
Exceso de temperatura en ebullición de nucleados
^2.33)*(
Presión reducida
^0.566)
h
b
= 0.00341*(
P
c
^2.3)*(
T
e
^2.33)*(
P
r
^0.566)
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