Calculadora Coeficiente de transferencia de calor por convección para una película de ebullición estable

✖La conductividad térmica del vapor se define como el transporte de energía debido al movimiento molecular aleatorio a través de un gradiente de temperatura.ⓘ Conductividad térmica del vapor [k_v]			+10% -10%
✖La densidad de vapor es la masa de una unidad de volumen de una sustancia material.ⓘ Densidad de vapor [ρ_v]			+10% -10%
✖La densidad del líquido es la masa de una unidad de volumen de una sustancia material.ⓘ Densidad del líquido [ρ_l]			+10% -10%
✖El cambio de entalpía de vaporización es la cantidad de energía (entalpía) que se debe agregar a una sustancia líquida para transformar una cantidad de esa sustancia en gas.ⓘ Cambio en la entalpía de vaporización [∆H]			+10% -10%
✖El calor específico del vapor es la cantidad de calor por unidad de masa necesaria para elevar la temperatura en un grado Celsius.ⓘ Calor específico del vapor [C_v]			+10% -10%
✖El exceso de temperatura se define como la diferencia de temperatura entre la fuente de calor y la temperatura de saturación del fluido.ⓘ Exceso de temperatura [ΔT]			+10% -10%
✖La viscosidad dinámica del vapor es la resistencia al movimiento de una capa de un fluido sobre otra.ⓘ Viscosidad dinámica del vapor [μ_v]			+10% -10%
✖El diámetro es una línea recta que pasa de lado a lado por el centro de un cuerpo o figura, especialmente un círculo o una esfera.ⓘ Diámetro [D]			+10% -10%

✖El coeficiente de transferencia de calor por convección es el calor transferido por unidad de área por kelvin.ⓘ Coeficiente de transferencia de calor por convección para una película de ebullición estable [h_c]

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Coeficiente de transferencia de calor por convección para una película de ebullición estable Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Coeficiente de transferencia de calor por convección = 0.62*((Conductividad térmica del vapor^3*Densidad de vapor*[g]*(Densidad del líquido-Densidad de vapor)*(Cambio en la entalpía de vaporización+(0.68*Calor específico del vapor)*Exceso de temperatura))/(Viscosidad dinámica del vapor*Diámetro*Exceso de temperatura))^0.25
h_c = 0.62*((k_v^3*ρ_v*[g]*(ρ_l-ρ_v)*(∆H+(0.68*C_v)*ΔT))/(μ_v*D*ΔT))^0.25
Esta fórmula usa 1 Constantes, 9 Variables

Constantes utilizadas

[g] - Aceleración gravitacional en la Tierra Valor tomado como 9.80665

Variables utilizadas

Coeficiente de transferencia de calor por convección - (Medido en Vatio por metro cuadrado por Kelvin) - El coeficiente de transferencia de calor por convección es el calor transferido por unidad de área por kelvin.
Conductividad térmica del vapor - (Medido en Vatio por metro por K) - La conductividad térmica del vapor se define como el transporte de energía debido al movimiento molecular aleatorio a través de un gradiente de temperatura.
Densidad de vapor - (Medido en Kilogramo por metro cúbico) - La densidad de vapor es la masa de una unidad de volumen de una sustancia material.
Densidad del líquido - (Medido en Kilogramo por metro cúbico) - La densidad del líquido es la masa de una unidad de volumen de una sustancia material.
Cambio en la entalpía de vaporización - (Medido en Joule por mole) - El cambio de entalpía de vaporización es la cantidad de energía (entalpía) que se debe agregar a una sustancia líquida para transformar una cantidad de esa sustancia en gas.
Calor específico del vapor - (Medido en Joule por kilogramo por K) - El calor específico del vapor es la cantidad de calor por unidad de masa necesaria para elevar la temperatura en un grado Celsius.
Exceso de temperatura - (Medido en Kelvin) - El exceso de temperatura se define como la diferencia de temperatura entre la fuente de calor y la temperatura de saturación del fluido.
Viscosidad dinámica del vapor - (Medido en pascal segundo) - La viscosidad dinámica del vapor es la resistencia al movimiento de una capa de un fluido sobre otra.
Diámetro - (Medido en Metro) - El diámetro es una línea recta que pasa de lado a lado por el centro de un cuerpo o figura, especialmente un círculo o una esfera.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Conductividad térmica del vapor: 11.524 Vatio por metro por K --> 11.524 Vatio por metro por K No se requiere conversión
Densidad de vapor: 0.5 Kilogramo por metro cúbico --> 0.5 Kilogramo por metro cúbico No se requiere conversión
Densidad del líquido: 4 Kilogramo por metro cúbico --> 4 Kilogramo por metro cúbico No se requiere conversión
Cambio en la entalpía de vaporización: 500 Joule por mole --> 500 Joule por mole No se requiere conversión
Calor específico del vapor: 5 Joule por kilogramo por K --> 5 Joule por kilogramo por K No se requiere conversión
Exceso de temperatura: 12 Kelvin --> 12 Kelvin No se requiere conversión
Viscosidad dinámica del vapor: 1000 pascal segundo --> 1000 pascal segundo No se requiere conversión
Diámetro: 100 Metro --> 100 Metro No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

h_c = 0.62*((k_v^3*ρ_v*[g]*(ρ_l-ρ_v)*(∆H+(0.68*C_v)*ΔT))/(μ_v*D*ΔT))^0.25 --> 0.62*((11.524^3*0.5*[g]*(4-0.5)*(500+(0.68*5)*12))/(1000*100*12))^0.25

Evaluar ... ...

h_c = 1.14999954094302

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

1.14999954094302 Vatio por metro cuadrado por Kelvin --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

1.14999954094302 ≈ 1.15 Vatio por metro cuadrado por Kelvin <-- Coeficiente de transferencia de calor por convección

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Nishan Poojary

Instituto de Tecnología y Gestión Shri Madhwa Vadiraja (SMVITM), Udupi

¡Nishan Poojary ha creado esta calculadora y 500+ más calculadoras!

Verificada por Rajat Vishwakarma

Instituto Universitario de Tecnología RGPV (UIT - RGPV), Bhopal

¡Rajat Vishwakarma ha verificado esta calculadora y 400+ más calculadoras!

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Flujo de calor para la ebullición de la piscina nucleada

LaTeX Vamos Flujo de calor = Viscosidad dinámica de fluidos*Cambio en la entalpía de vaporización*(([g]*(Densidad del líquido-Densidad de vapor))/(Tensión superficial))^0.5*((Calor específico del líquido*Exceso de temperatura)/(Constante en ebullición nucleada*Cambio en la entalpía de vaporización*(Número Prandtl)^1.7))^3.0

Entalpía de la evaporación a la ebullición de la piscina nucleada

LaTeX Vamos Cambio en la entalpía de vaporización = ((1/Flujo de calor)*Viscosidad dinámica de fluidos*(([g]*(Densidad del líquido-Densidad de vapor))/(Tensión superficial))^0.5*((Calor específico del líquido*Exceso de temperatura)/(Constante en ebullición nucleada*(Número Prandtl)^1.7))^3)^0.5

Entalpía de evaporación dado el flujo de calor crítico

LaTeX Vamos Cambio en la entalpía de vaporización = Flujo de calor crítico/(0.18*Densidad de vapor*((Tensión superficial*[g]*(Densidad del líquido-Densidad de vapor))/(Densidad de vapor^2))^0.25)

Flujo de calor crítico para la ebullición de la piscina nucleada

LaTeX Vamos Flujo de calor crítico = 0.18*Cambio en la entalpía de vaporización*Densidad de vapor*((Tensión superficial*[g]*(Densidad del líquido-Densidad de vapor))/(Densidad de vapor^2))^0.25

Coeficiente de transferencia de calor por convección para una película de ebullición estable Fórmula

LaTeX Vamos

¿Qué está hirviendo?

La ebullición es la vaporización rápida de un líquido, que ocurre cuando un líquido se calienta a su punto de ebullición, la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido es igual a la presión ejercida sobre el líquido por la atmósfera circundante.

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