Calculadora Coeficiente de transferencia de calor para agua en el lado del tubo en el intercambiador de calor de carcasa y tubos

✖La temperatura del agua es la temperatura total del agua que se asigna en el lado de los tubos del intercambiador de calor de carcasa y tubos.ⓘ Temperatura de agua [t_w]			+10% -10%
✖La velocidad del fluido en el intercambiador de calor se define como la velocidad con la que fluye en la superficie del intercambiador de calor.ⓘ Velocidad del fluido en el intercambiador de calor [V_f]			+10% -10%
✖El diámetro interior de la tubería en el intercambiador es el diámetro interior por donde tiene lugar el flujo de fluido. No se tiene en cuenta el espesor de la tubería.ⓘ Diámetro interior de la tubería en el intercambiador [D_i]			+10% -10%

✖El coeficiente de transferencia de calor del lado del tubo es el coeficiente de transferencia de calor para el fluido asignado en el lado del tubo en el intercambiador de calor de carcasa y tubos.ⓘ Coeficiente de transferencia de calor para agua en el lado del tubo en el intercambiador de calor de carcasa y tubos [h_i]

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Fórmula

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Coeficiente de transferencia de calor para agua en el lado del tubo en el intercambiador de calor de carcasa y tubos

Fórmula

`"h"_{"i"} = 4200*(1.35+0.02*("t"_{"w"}))*("V"_{"f"}^0.8)/("D"_{"i"})^0.2`

Ejemplo

`"13140.98W/m²*K"=4200*(1.35+0.02*("55°C"))*(("2.5m/s")^0.8)/("11.5mm")^0.2`

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Coeficiente de transferencia de calor para agua en el lado del tubo en el intercambiador de calor de carcasa y tubos Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Coeficiente de transferencia de calor del lado del tubo = 4200*(1.35+0.02*(Temperatura de agua))*(Velocidad del fluido en el intercambiador de calor^0.8)/(Diámetro interior de la tubería en el intercambiador)^0.2
h_i = 4200*(1.35+0.02*(t_w))*(V_f^0.8)/(D_i)^0.2
Esta fórmula usa 4 Variables

Variables utilizadas

Coeficiente de transferencia de calor del lado del tubo - (Medido en Vatio por metro cuadrado por Celsius) - El coeficiente de transferencia de calor del lado del tubo es el coeficiente de transferencia de calor para el fluido asignado en el lado del tubo en el intercambiador de calor de carcasa y tubos.
Temperatura de agua - (Medido en Celsius) - La temperatura del agua es la temperatura total del agua que se asigna en el lado de los tubos del intercambiador de calor de carcasa y tubos.
Velocidad del fluido en el intercambiador de calor - (Medido en Metro por Segundo) - La velocidad del fluido en el intercambiador de calor se define como la velocidad con la que fluye en la superficie del intercambiador de calor.
Diámetro interior de la tubería en el intercambiador - (Medido en Milímetro) - El diámetro interior de la tubería en el intercambiador es el diámetro interior por donde tiene lugar el flujo de fluido. No se tiene en cuenta el espesor de la tubería.

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

Temperatura de agua: 55 Celsius --> 55 Celsius No se requiere conversión
Velocidad del fluido en el intercambiador de calor: 2.5 Metro por Segundo --> 2.5 Metro por Segundo No se requiere conversión
Diámetro interior de la tubería en el intercambiador: 11.5 Milímetro --> 11.5 Milímetro No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

h_i = 4200*(1.35+0.02*(t_w))*(V_f^0.8)/(D_i)^0.2 --> 4200*(1.35+0.02*(55))*(2.5^0.8)/(11.5)^0.2

Evaluar ... ...

h_i = 13140.9817946018

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

13140.9817946018 Vatio por metro cuadrado por Kelvin --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

13140.9817946018 ≈ 13140.98 Vatio por metro cuadrado por Kelvin <-- Coeficiente de transferencia de calor del lado del tubo

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por rishi vadodaria

Instituto Nacional de Tecnología de Malviya (MNIT JAIPUR), JAIPUR

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Verificada por hoja

Facultad de Ingeniería Thadomal Shahani (Tsec), Bombay

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< 19 Coeficiente de transferencia de calor en intercambiadores de calor Calculadoras

Coeficiente de transferencia de calor para condensación fuera de tubos horizontales

Vamos Coeficiente de condensación promedio = 0.95*Conductividad térmica en intercambiadores de calor*((Densidad de fluido en transferencia de calor*(Densidad de fluido en transferencia de calor-Densidad de vapor)*([g]/Viscosidad del fluido a temperatura promedio)*(Número de tubos en el intercambiador de calor*Longitud del tubo en el intercambiador de calor/Caudal másico en el intercambiador de calor))^(1/3))*(Número de tubos en la fila vertical del intercambiador^(-1/6))

Coeficiente de transferencia de calor para condensación dentro de tubos verticales

Vamos Coeficiente de condensación promedio = 0.926*Conductividad térmica en intercambiadores de calor*((Densidad de fluido en transferencia de calor/Viscosidad del fluido a temperatura promedio)*(Densidad de fluido en transferencia de calor-Densidad de vapor)*[g]*(pi*Diámetro interior de la tubería en el intercambiador*Número de tubos en el intercambiador de calor/Caudal másico en el intercambiador de calor))^(1/3)

Coeficiente de transferencia de calor para condensación fuera de tubos verticales

Vamos Coeficiente de condensación promedio = 0.926*Conductividad térmica en intercambiadores de calor*((Densidad de fluido en transferencia de calor/Viscosidad del fluido a temperatura promedio)*(Densidad de fluido en transferencia de calor-Densidad de vapor)*[g]*(pi*Diámetro exterior de la tubería*Número de tubos en el intercambiador de calor/Caudal másico en el intercambiador de calor))^(1/3)

Flujo de calor máximo en el proceso de evaporación

Vamos Flujo de calor máximo = (pi/24)*Calor latente de vaporización*Densidad del vapor*(Tensión interfacial*([g]/Densidad del vapor^2)*(Densidad de fluido en transferencia de calor-Densidad del vapor))^(1/4)*((Densidad de fluido en transferencia de calor+Densidad del vapor)/(Densidad de fluido en transferencia de calor))^(1/2)

Coeficiente de transferencia de calor para subenfriamiento dentro de tubos verticales

Vamos Coeficiente de subenfriamiento interior = 7.5*(4*(Caudal másico en el intercambiador de calor/(Viscosidad del fluido a temperatura promedio*Diámetro interior de la tubería en el intercambiador*pi))*((Capacidad calorífica específica*Densidad de fluido en transferencia de calor^2*Conductividad térmica en intercambiadores de calor^2)/Viscosidad del fluido a temperatura promedio))^(1/3)

Coeficiente de transferencia de calor para subenfriamiento de tubos horizontales exteriores

Vamos Coeficiente de subenfriamiento = 116*((Conductividad térmica en intercambiadores de calor^3)*(Densidad de fluido en transferencia de calor/Diámetro exterior de la tubería)*(Capacidad calorífica específica/Viscosidad del fluido a temperatura promedio)*Coeficiente de expansión térmica para fluidos*(Temperatura de la película-Temperatura del fluido a granel))^0.25

Coeficiente de transferencia de calor con carga de tubo para condensación fuera de tubos horizontales

Vamos Coeficiente de condensación promedio = 0.95*Conductividad térmica en intercambiadores de calor*((Densidad de fluido en transferencia de calor*(Densidad de fluido en transferencia de calor-Densidad de vapor)*([g])/(Viscosidad del fluido a temperatura promedio*Carga de tubos horizontales))^(1/3))*(Número de tubos en la fila vertical del intercambiador^(-1/6))

Coeficiente de transferencia de calor del lado de la carcasa

Vamos Coeficiente de transferencia de calor del lado de la carcasa = Factor de transferencia de calor*Número de Reynolds para fluido*(Número de Prandlt para fluido^0.333)*(Conductividad térmica en intercambiadores de calor/Diámetro equivalente en intercambiador de calor)*(Viscosidad del fluido a temperatura promedio/Viscosidad del fluido a la temperatura de la pared del tubo)^0.14

Coeficiente de transferencia de calor para intercambiador de calor de placas

Vamos Coeficiente de película de placa = 0.26*(Conductividad térmica en intercambiadores de calor/Diámetro equivalente en intercambiador de calor)*(Número de Reynolds para fluido^0.65)*(Número de Prandlt para fluido^0.4)*(Viscosidad del fluido a temperatura promedio/Viscosidad del fluido a la temperatura de la pared del tubo)^0.14

Coeficiente de transferencia de calor con carga de tubo para condensación fuera de tubos verticales

Vamos Coeficiente de condensación promedio = 0.926*Conductividad térmica en intercambiadores de calor*((Densidad de fluido en transferencia de calor)*(Densidad de fluido en transferencia de calor-Densidad de vapor)*[g]/((Viscosidad del fluido a temperatura promedio*Carga del tubo exterior)))^(1/3)

Coeficiente de transferencia de calor con carga de tubo para condensación dentro de tubos verticales

Coeficiente de transferencia de calor para agua en el lado del tubo en el intercambiador de calor de carcasa y tubos

Vamos Coeficiente de transferencia de calor del lado del tubo = 4200*(1.35+0.02*(Temperatura de agua))*(Velocidad del fluido en el intercambiador de calor^0.8)/(Diámetro interior de la tubería en el intercambiador)^0.2

Carga de tubo vertical para condensación interior

Vamos Carga de tubos = Flujo de condensado/(Número de tubos en el intercambiador de calor*pi*Diámetro interior de la tubería en el intercambiador)

Carga de tubo vertical para condensación exterior

Vamos Carga del tubo exterior = Flujo de condensado/(Número de tubos en el intercambiador de calor*pi*Diámetro exterior de la tubería)

Longitud de los tubos en el condensador horizontal dada la carga del tubo y el caudal de condensado

Vamos Longitud del tubo en el intercambiador de calor = Flujo de condensado/(Número de tubos en el intercambiador de calor*Carga de tubos horizontales)

Número de tubos en el condensador horizontal según el caudal de condensado y la carga del tubo

Vamos Número de tubos en el intercambiador de calor = Flujo de condensado/(Carga de tubos horizontales*Longitud del tubo en el intercambiador de calor)

Carga de tubo horizontal para condensación exterior

Vamos Carga de tubos horizontales = Flujo de condensado/(Número de tubos en el intercambiador de calor*Longitud del tubo en el intercambiador de calor)

Número de Reynolds para película de condensado dada la carga del tubo

Vamos Número de Reynolds para película de condensado = (4*Carga de tubos)/(Viscosidad del fluido a temperatura promedio)

Carga vertical del tubo dado el número de Reynolds para película de condensado

Vamos Carga de tubos = (Número de Reynolds para película de condensado*Viscosidad del fluido a temperatura promedio)/4