Calculadora Coeficiente general de transferencia de calor para tubo sin aletas

✖El coeficiente de transferencia de calor por convección externa es la constante de proporcionalidad entre el flujo de calor y la fuerza motriz termodinámica para el flujo de calor en caso de transferencia de calor por convección.ⓘ Coeficiente de transferencia de calor por convección externa [h_outside]			+10% -10%
✖El factor de ensuciamiento en el exterior del tubo representa la resistencia teórica al flujo de calor debido a la acumulación de una capa de ensuciamiento en el exterior de las superficies del tubo del intercambiador de calor.ⓘ Factor de ensuciamiento en el exterior del tubo [R_o]			+10% -10%
✖El diámetro exterior del tubo se define como el diámetro exterior del tubo presente en el intercambiador de calor.ⓘ Diámetro exterior del tubo [d_o]			+10% -10%
✖El diámetro interior del tubo se define como el diámetro exterior del tubo presente en el intercambiador de calor.ⓘ Diámetro interior del tubo [d_i]			+10% -10%
✖La conductividad térmica es la tasa de calor que pasa a través de un material específico, expresada como la cantidad de calor que fluye por unidad de tiempo a través de una unidad de área con un gradiente de temperatura de un grado por unidad de distancia.ⓘ Conductividad térmica [k]			+10% -10%
✖El factor de ensuciamiento en el interior del tubo representa la resistencia teórica al flujo de calor debido a la acumulación de una capa de ensuciamiento en el interior de las superficies de los tubos del intercambiador de calor.ⓘ Factor de ensuciamiento en el interior del tubo [R_i]			+10% -10%
✖El área de la superficie exterior del tubo es el área de la superficie exterior del tubo.ⓘ Área de superficie exterior del tubo [A_o]			+10% -10%
✖El área de la superficie interior del tubo es el área de la superficie interior del tubo.ⓘ Área de superficie interior del tubo [A_i]			+10% -10%
✖El coeficiente de transferencia de calor por convección interior es el coeficiente de transferencia de calor por convección en la superficie interior del cuerpo, objeto o pared, etc.ⓘ Coeficiente de transferencia de calor por convección interior [h_inside]			+10% -10%

✖El coeficiente global de transferencia de calor después del ensuciamiento se define como el coeficiente HT global del intercambiador de calor sin limpiar después de que se haya producido el ensuciamiento.ⓘ Coeficiente general de transferencia de calor para tubo sin aletas [U_d]

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Fórmula

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Coeficiente general de transferencia de calor para tubo sin aletas

Fórmula

`"U"_{"d"} = 1/((1/"h"_{"outside"})+"R"_{"o"}+((("d"_{"o"}*(ln("d"_{"o"}/"d"_{"i"}))))/(2*"k"))+(("R"_{"i"}*"A"_{"o"})/"A"_{"i"})+("A"_{"o"}/("h"_{"inside"}*"A"_{"i"})))`

Ejemplo

`"0.975937W/m²*K"=1/((1/"17W/m²*K")+"0.001m²K/W"+((("2.68m"*(ln("2.68m"/"1.27m"))))/(2*"10.18W/(m*K)"))+(("0.002m²K/W"*"14m²")/"12m²")+("14m²"/("1.35W/m²*K"*"12m²")))`

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Coeficiente general de transferencia de calor para tubo sin aletas Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Coeficiente general de transferencia de calor después del ensuciamiento = 1/((1/Coeficiente de transferencia de calor por convección externa)+Factor de ensuciamiento en el exterior del tubo+(((Diámetro exterior del tubo*(ln(Diámetro exterior del tubo/Diámetro interior del tubo))))/(2*Conductividad térmica))+((Factor de ensuciamiento en el interior del tubo*Área de superficie exterior del tubo)/Área de superficie interior del tubo)+(Área de superficie exterior del tubo/(Coeficiente de transferencia de calor por convección interior*Área de superficie interior del tubo)))
U_d = 1/((1/h_outside)+R_o+(((d_o*(ln(d_o/d_i))))/(2*k))+((R_i*A_o)/A_i)+(A_o/(h_inside*A_i)))
Esta fórmula usa 1 Funciones, 10 Variables

Funciones utilizadas

ln - El logaritmo natural, también conocido como logaritmo en base e, es la función inversa de la función exponencial natural., ln(Number)

Variables utilizadas

Coeficiente general de transferencia de calor después del ensuciamiento - (Medido en Vatio por metro cuadrado por Kelvin) - El coeficiente global de transferencia de calor después del ensuciamiento se define como el coeficiente HT global del intercambiador de calor sin limpiar después de que se haya producido el ensuciamiento.
Coeficiente de transferencia de calor por convección externa - (Medido en Vatio por metro cuadrado por Kelvin) - El coeficiente de transferencia de calor por convección externa es la constante de proporcionalidad entre el flujo de calor y la fuerza motriz termodinámica para el flujo de calor en caso de transferencia de calor por convección.
Factor de ensuciamiento en el exterior del tubo - (Medido en Metro cuadrado Kelvin por vatio) - El factor de ensuciamiento en el exterior del tubo representa la resistencia teórica al flujo de calor debido a la acumulación de una capa de ensuciamiento en el exterior de las superficies del tubo del intercambiador de calor.
Diámetro exterior del tubo - (Medido en Metro) - El diámetro exterior del tubo se define como el diámetro exterior del tubo presente en el intercambiador de calor.
Diámetro interior del tubo - (Medido en Metro) - El diámetro interior del tubo se define como el diámetro exterior del tubo presente en el intercambiador de calor.
Conductividad térmica - (Medido en Vatio por metro por K) - La conductividad térmica es la tasa de calor que pasa a través de un material específico, expresada como la cantidad de calor que fluye por unidad de tiempo a través de una unidad de área con un gradiente de temperatura de un grado por unidad de distancia.
Factor de ensuciamiento en el interior del tubo - (Medido en Metro cuadrado Kelvin por vatio) - El factor de ensuciamiento en el interior del tubo representa la resistencia teórica al flujo de calor debido a la acumulación de una capa de ensuciamiento en el interior de las superficies de los tubos del intercambiador de calor.
Área de superficie exterior del tubo - (Medido en Metro cuadrado) - El área de la superficie exterior del tubo es el área de la superficie exterior del tubo.
Área de superficie interior del tubo - (Medido en Metro cuadrado) - El área de la superficie interior del tubo es el área de la superficie interior del tubo.
Coeficiente de transferencia de calor por convección interior - (Medido en Vatio por metro cuadrado por Kelvin) - El coeficiente de transferencia de calor por convección interior es el coeficiente de transferencia de calor por convección en la superficie interior del cuerpo, objeto o pared, etc.

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

Coeficiente de transferencia de calor por convección externa: 17 Vatio por metro cuadrado por Kelvin --> 17 Vatio por metro cuadrado por Kelvin No se requiere conversión
Factor de ensuciamiento en el exterior del tubo: 0.001 Metro cuadrado Kelvin por vatio --> 0.001 Metro cuadrado Kelvin por vatio No se requiere conversión
Diámetro exterior del tubo: 2.68 Metro --> 2.68 Metro No se requiere conversión
Diámetro interior del tubo: 1.27 Metro --> 1.27 Metro No se requiere conversión
Conductividad térmica: 10.18 Vatio por metro por K --> 10.18 Vatio por metro por K No se requiere conversión
Factor de ensuciamiento en el interior del tubo: 0.002 Metro cuadrado Kelvin por vatio --> 0.002 Metro cuadrado Kelvin por vatio No se requiere conversión
Área de superficie exterior del tubo: 14 Metro cuadrado --> 14 Metro cuadrado No se requiere conversión
Área de superficie interior del tubo: 12 Metro cuadrado --> 12 Metro cuadrado No se requiere conversión
Coeficiente de transferencia de calor por convección interior: 1.35 Vatio por metro cuadrado por Kelvin --> 1.35 Vatio por metro cuadrado por Kelvin No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

U_d = 1/((1/h_outside)+R_o+(((d_o*(ln(d_o/d_i))))/(2*k))+((R_i*A_o)/A_i)+(A_o/(h_inside*A_i))) --> 1/((1/17)+0.001+(((2.68*(ln(2.68/1.27))))/(2*10.18))+((0.002*14)/12)+(14/(1.35*12)))

Evaluar ... ...

U_d = 0.975937149366369

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

0.975937149366369 Vatio por metro cuadrado por Kelvin --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

0.975937149366369 ≈ 0.975937 Vatio por metro cuadrado por Kelvin <-- Coeficiente general de transferencia de calor después del ensuciamiento

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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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!

< 10+ Intercambiador de calor Calculadoras

Coeficiente general de transferencia de calor para tubo sin aletas

Vamos Coeficiente general de transferencia de calor después del ensuciamiento = 1/((1/Coeficiente de transferencia de calor por convección externa)+Factor de ensuciamiento en el exterior del tubo+(((Diámetro exterior del tubo*(ln(Diámetro exterior del tubo/Diámetro interior del tubo))))/(2*Conductividad térmica))+((Factor de ensuciamiento en el interior del tubo*Área de superficie exterior del tubo)/Área de superficie interior del tubo)+(Área de superficie exterior del tubo/(Coeficiente de transferencia de calor por convección interior*Área de superficie interior del tubo)))

Coeficiente de transferencia de calor total para cilindro largo

Vamos Coeficiente de transferencia de calor = ((0.023*(Velocidad de masa^0.8)*(Conductividad térmica^0.67)*(Capacidad calorífica específica^0.33))/((Diámetro del tubo^0.2)*(Viscosidad del fluido^0.47)))

Transferencia de Calor en Intercambiador de Calor dadas las Propiedades del Fluido Frío

Vamos Calor = modulus(Masa de fluido frío*Capacidad calorífica específica del fluido frío*(Temperatura de entrada del fluido frío-Temperatura de salida del fluido frío))

Transferencia de calor en el intercambiador de calor dadas las propiedades del fluido caliente

Vamos Calor = Masa de fluido caliente*Capacidad calorífica específica del fluido caliente*(Temperatura de entrada del fluido caliente-Temperatura de salida del fluido caliente)

Tasa de transferencia de calor utilizando el factor de corrección y LMTD

Vamos Transferencia de calor = Coeficiente general de transferencia de calor*Área de intercambiador de calor*Factor de corrección*Diferencia de temperatura media logarítmica

Tasa máxima posible de transferencia de calor

Vamos Tasa máxima posible de transferencia de calor = Tasa de Capacidad Mínima*(Temperatura de entrada del fluido caliente-Temperatura de entrada del fluido frío)

Número de unidades de transferencia de calor

Vamos Número de unidades de transferencia de calor = (Coeficiente general de transferencia de calor*Área de intercambiador de calor)/Tasa de Capacidad Mínima

Transferencia de calor en el intercambiador de calor dado el coeficiente de transferencia de calor general

Vamos Calor = Coeficiente general de transferencia de calor*Área de intercambiador de calor*Diferencia de temperatura media logarítmica

Factor de fallas

Vamos Factor de fallas = (1/Coeficiente general de transferencia de calor después del ensuciamiento)-(1/Coeficiente general de transferencia de calor)

Tasa de capacidad

Vamos Tasa de capacidad = Tasa de flujo másico*Capacidad calorífica específica

< 15 Intercambiador de calor y su eficacia Calculadoras

Coeficiente general de transferencia de calor para tubo sin aletas

Eficacia del intercambiador de calor a contracorriente si el fluido frío es fluido mínimo

Vamos Efectividad de HE cuando Cold Fluid es Min Fluid = (modulus((Temperatura de entrada del fluido frío-Temperatura de salida del fluido frío))/(Temperatura de entrada del fluido caliente-Temperatura de salida del fluido frío))

Eficacia del intercambiador de calor de flujo paralelo si el fluido caliente es fluido mínimo

Vamos Efectividad de HE cuando Hot Fluid es Min Fluid = ((Temperatura de entrada del fluido caliente-Temperatura de salida del fluido caliente)/(Temperatura de entrada del fluido caliente-Temperatura de entrada del fluido frío))

Eficacia del intercambiador de calor a contracorriente si el fluido caliente es fluido mínimo

Vamos Efectividad de HE cuando Hot Fluid es Min Fluid = (Temperatura de entrada del fluido caliente-Temperatura de salida del fluido caliente)/(Temperatura de entrada del fluido caliente-Temperatura de salida del fluido frío)

Eficacia del intercambiador de calor de flujo paralelo si el fluido frío es fluido mínimo

Vamos Efectividad de HE cuando Cold Fluid es Min Fluid = (Temperatura de salida del fluido frío-Temperatura de entrada del fluido frío)/(Temperatura de entrada del fluido caliente-Temperatura de entrada del fluido frío)

Transferencia de Calor en Intercambiador de Calor dadas las Propiedades del Fluido Frío

Vamos Calor = modulus(Masa de fluido frío*Capacidad calorífica específica del fluido frío*(Temperatura de entrada del fluido frío-Temperatura de salida del fluido frío))

Transferencia de calor en el intercambiador de calor dadas las propiedades del fluido caliente

Vamos Calor = Masa de fluido caliente*Capacidad calorífica específica del fluido caliente*(Temperatura de entrada del fluido caliente-Temperatura de salida del fluido caliente)

Tasa de transferencia de calor utilizando el factor de corrección y LMTD

Vamos Transferencia de calor = Coeficiente general de transferencia de calor*Área de intercambiador de calor*Factor de corrección*Diferencia de temperatura media logarítmica

Tasa máxima posible de transferencia de calor

Vamos Tasa máxima posible de transferencia de calor = Tasa de Capacidad Mínima*(Temperatura de entrada del fluido caliente-Temperatura de entrada del fluido frío)

Número de unidades de transferencia de calor

Vamos Número de unidades de transferencia de calor = (Coeficiente general de transferencia de calor*Área de intercambiador de calor)/Tasa de Capacidad Mínima

Transferencia de calor en el intercambiador de calor dado el coeficiente de transferencia de calor general

Vamos Calor = Coeficiente general de transferencia de calor*Área de intercambiador de calor*Diferencia de temperatura media logarítmica

Eficacia del intercambiador de calor para fluido mínimo

Vamos Eficacia del intercambiador de calor = Diferencia de temperatura del fluido mínimo/Diferencia máxima de temperatura en el intercambiador de calor

Factor de fallas

Vamos Factor de fallas = (1/Coeficiente general de transferencia de calor después del ensuciamiento)-(1/Coeficiente general de transferencia de calor)

Eficacia del intercambiador de calor

Vamos Eficacia del intercambiador de calor = Tasa real de transferencia de calor/Tasa máxima posible de transferencia de calor

Tasa de capacidad

Vamos Tasa de capacidad = Tasa de flujo másico*Capacidad calorífica específica