Coefficient de transfert de chaleur pour la condensation à l'extérieur des tubes verticaux Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul
Formule utilisée
Coefficient de condensation moyen = 0.926*Conductivité thermique dans l'échangeur de chaleur*((Densité du fluide dans le transfert de chaleur/Viscosité du fluide à température moyenne)*(Densité du fluide dans le transfert de chaleur-Densité de vapeur)*[g]*(pi*Diamètre extérieur du tuyau*Nombre de tubes dans l'échangeur de chaleur/Débit massique dans l'échangeur de chaleur))^(1/3)
haverage = 0.926*kf*((ρf/μ)*(ρf-ρV)*[g]*(pi*DO*Nt/Mf))^(1/3)
Cette formule utilise 2 Constantes, 8 Variables
Constantes utilisées
[g] - Accélération gravitationnelle sur Terre Valeur prise comme 9.80665
pi - Constante d'Archimède Valeur prise comme 3.14159265358979323846264338327950288
Variables utilisées
Coefficient de condensation moyen - (Mesuré en Watt par mètre carré par Kelvin) - Le coefficient de condensation moyen est le coefficient de transfert de chaleur moyen prenant en compte à la fois le transfert de chaleur interne et externe lors de la condensation.
Conductivité thermique dans l'échangeur de chaleur - (Mesuré en Watt par mètre par K) - La conductivité thermique dans un échangeur de chaleur est la constante de proportionnalité du flux de chaleur lors du transfert de chaleur par conduction dans un échangeur de chaleur.
Densité du fluide dans le transfert de chaleur - (Mesuré en Kilogramme par mètre cube) - La densité du fluide dans le transfert de chaleur est définie comme le rapport entre la masse d'un fluide donné et le volume qu'il occupe.
Viscosité du fluide à température moyenne - (Mesuré en pascals seconde) - La viscosité des fluides à température moyenne dans un échangeur de chaleur est une propriété fondamentale des fluides qui caractérise leur résistance à l'écoulement dans un échangeur de chaleur.
Densité de vapeur - (Mesuré en Kilogramme par mètre cube) - La densité de vapeur est définie comme le rapport entre la masse et le volume de vapeur à une température particulière.
Diamètre extérieur du tuyau - (Mesuré en Mètre) - Le diamètre extérieur du tuyau fait référence à la mesure du diamètre extérieur ou externe d'un tuyau cylindrique. Il inclut l’épaisseur du tuyau.
Nombre de tubes dans l'échangeur de chaleur - Le nombre de tubes dans l'échangeur de chaleur fait référence au nombre de tubes individuels qui forment la surface de transfert de chaleur à l'intérieur de l'échangeur de chaleur.
Débit massique dans l'échangeur de chaleur - (Mesuré en Kilogramme / seconde) - Le débit massique dans un échangeur de chaleur est la masse d'une substance qui passe par unité de temps dans un échangeur de chaleur.
ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base
Conductivité thermique dans l'échangeur de chaleur: 3.4 Watt par mètre par K --> 3.4 Watt par mètre par K Aucune conversion requise
Densité du fluide dans le transfert de chaleur: 995 Kilogramme par mètre cube --> 995 Kilogramme par mètre cube Aucune conversion requise
Viscosité du fluide à température moyenne: 1.005 pascals seconde --> 1.005 pascals seconde Aucune conversion requise
Densité de vapeur: 1.712 Kilogramme par mètre cube --> 1.712 Kilogramme par mètre cube Aucune conversion requise
Diamètre extérieur du tuyau: 19 Millimètre --> 0.019 Mètre (Vérifiez la conversion ​ici)
Nombre de tubes dans l'échangeur de chaleur: 360 --> Aucune conversion requise
Débit massique dans l'échangeur de chaleur: 14 Kilogramme / seconde --> 14 Kilogramme / seconde Aucune conversion requise
ÉTAPE 2: Évaluer la formule
Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule
haverage = 0.926*kf*((ρf/μ)*(ρfV)*[g]*(pi*DO*Nt/Mf))^(1/3) --> 0.926*3.4*((995/1.005)*(995-1.712)*[g]*(pi*0.019*360/14))^(1/3)
Évaluer ... ...
haverage = 773.036815980312
ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie
773.036815980312 Watt par mètre carré par Kelvin --> Aucune conversion requise
RÉPONSE FINALE
773.036815980312 773.0368 Watt par mètre carré par Kelvin <-- Coefficient de condensation moyen
(Calcul effectué en 00.020 secondes)

Crédits

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Créé par Rishi Vadodaria
Institut national de technologie de Malvia (MNIT JAIPUR), JAIPUR
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Vérifié par Heet
Collège d'ingénierie Thadomal Shahani (Tsec), Bombay
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19 Coefficient de transfert de chaleur dans les échangeurs de chaleur Calculatrices

Coefficient de transfert de chaleur pour la condensation à l'extérieur des tubes horizontaux
​ Aller Coefficient de condensation moyen = 0.95*Conductivité thermique dans l'échangeur de chaleur*((Densité du fluide dans le transfert de chaleur*(Densité du fluide dans le transfert de chaleur-Densité de vapeur)*([g]/Viscosité du fluide à température moyenne)*(Nombre de tubes dans l'échangeur de chaleur*Longueur du tube dans l'échangeur de chaleur/Débit massique dans l'échangeur de chaleur))^(1/3))*(Nombre de tubes dans la rangée verticale de l'échangeur^(-1/6))
Coefficient de transfert de chaleur pour la condensation à l'intérieur des tubes verticaux
​ Aller Coefficient de condensation moyen = 0.926*Conductivité thermique dans l'échangeur de chaleur*((Densité du fluide dans le transfert de chaleur/Viscosité du fluide à température moyenne)*(Densité du fluide dans le transfert de chaleur-Densité de vapeur)*[g]*(pi*Diamètre intérieur du tuyau dans l'échangeur*Nombre de tubes dans l'échangeur de chaleur/Débit massique dans l'échangeur de chaleur))^(1/3)
Coefficient de transfert de chaleur pour la condensation à l'extérieur des tubes verticaux
​ Aller Coefficient de condensation moyen = 0.926*Conductivité thermique dans l'échangeur de chaleur*((Densité du fluide dans le transfert de chaleur/Viscosité du fluide à température moyenne)*(Densité du fluide dans le transfert de chaleur-Densité de vapeur)*[g]*(pi*Diamètre extérieur du tuyau*Nombre de tubes dans l'échangeur de chaleur/Débit massique dans l'échangeur de chaleur))^(1/3)
Flux de chaleur maximal dans le processus d'évaporation
​ Aller Flux de chaleur maximal = (pi/24)*La chaleur latente de vaporisation*Densité de vapeur*(Tension interfaciale*([g]/Densité de vapeur^2)*(Densité du fluide dans le transfert de chaleur-Densité de vapeur))^(1/4)*((Densité du fluide dans le transfert de chaleur+Densité de vapeur)/(Densité du fluide dans le transfert de chaleur))^(1/2)
Coefficient de transfert de chaleur pour le sous-refroidissement à l'intérieur des tubes verticaux
​ Aller Coefficient de sous-refroidissement intérieur = 7.5*(4*(Débit massique dans l'échangeur de chaleur/(Viscosité du fluide à température moyenne*Diamètre intérieur du tuyau dans l'échangeur*pi))*((La capacité thermique spécifique*Densité du fluide dans le transfert de chaleur^2*Conductivité thermique dans l'échangeur de chaleur^2)/Viscosité du fluide à température moyenne))^(1/3)
Coefficient de transfert de chaleur avec charge de tube pour la condensation à l'extérieur des tubes horizontaux
​ Aller Coefficient de condensation moyen = 0.95*Conductivité thermique dans l'échangeur de chaleur*((Densité du fluide dans le transfert de chaleur*(Densité du fluide dans le transfert de chaleur-Densité de vapeur)*([g])/(Viscosité du fluide à température moyenne*Chargement horizontal des tubes))^(1/3))*(Nombre de tubes dans la rangée verticale de l'échangeur^(-1/6))
Coefficient de transfert de chaleur pour le sous-refroidissement à l'extérieur des tubes horizontaux
​ Aller Coefficient de sous-refroidissement = 116*((Conductivité thermique dans l'échangeur de chaleur^3)*(Densité du fluide dans le transfert de chaleur/Diamètre extérieur du tuyau)*(La capacité thermique spécifique/Viscosité du fluide à température moyenne)*Coefficient de dilatation thermique pour fluide*(Température du film-Température du fluide en vrac))^0.25
Coefficient de transfert de chaleur côté coque
​ Aller Coefficient de transfert de chaleur côté coque = Facteur de transfert de chaleur*Nombre de Reynold pour le fluide*(Numéro de Prandlt pour le fluide^0.333)*(Conductivité thermique dans l'échangeur de chaleur/Diamètre équivalent dans l'échangeur de chaleur)*(Viscosité du fluide à température moyenne/Viscosité du fluide à la température de la paroi du tube)^0.14
Coefficient de transfert de chaleur avec charge de tube pour la condensation à l'extérieur des tubes verticaux
​ Aller Coefficient de condensation moyen = 0.926*Conductivité thermique dans l'échangeur de chaleur*((Densité du fluide dans le transfert de chaleur)*(Densité du fluide dans le transfert de chaleur-Densité de vapeur)*[g]/((Viscosité du fluide à température moyenne*Chargement du tube extérieur)))^(1/3)
Coefficient de transfert de chaleur pour échangeur de chaleur à plaques
​ Aller Coefficient de film de plaque = 0.26*(Conductivité thermique dans l'échangeur de chaleur/Diamètre équivalent dans l'échangeur de chaleur)*(Nombre de Reynold pour le fluide^0.65)*(Numéro de Prandlt pour le fluide^0.4)*(Viscosité du fluide à température moyenne/Viscosité du fluide à la température de la paroi du tube)^0.14
Coefficient de transfert de chaleur avec charge de tube pour la condensation à l'intérieur des tubes verticaux
​ Aller Coefficient de condensation moyen = 0.926*Conductivité thermique dans l'échangeur de chaleur*((Densité du fluide dans le transfert de chaleur)*(Densité du fluide dans le transfert de chaleur-Densité de vapeur)*[g]/((Viscosité du fluide à température moyenne*Chargement des tubes)))^(1/3)
Coefficient de transfert de chaleur pour l'eau côté tube dans l'échangeur de chaleur à calandre et à tubes
​ Aller Coefficient de transfert de chaleur côté tube = 4200*(1.35+0.02*(La température de l'eau))*(Vitesse du fluide dans l'échangeur de chaleur^0.8)/(Diamètre intérieur du tuyau dans l'échangeur)^0.2
Chargement vertical des tubes pour condensation intérieure
​ Aller Chargement des tubes = Débit de condensat/(Nombre de tubes dans l'échangeur de chaleur*pi*Diamètre intérieur du tuyau dans l'échangeur)
Chargement vertical des tubes pour condensation extérieure
​ Aller Chargement du tube extérieur = Débit de condensat/(Nombre de tubes dans l'échangeur de chaleur*pi*Diamètre extérieur du tuyau)
Longueur des tubes dans le condenseur horizontal en fonction de la charge du tube et du débit de condensat
​ Aller Longueur du tube dans l'échangeur de chaleur = Débit de condensat/(Nombre de tubes dans l'échangeur de chaleur*Chargement horizontal des tubes)
Nombre de tubes dans le condenseur horizontal en fonction du débit de condensat et de la charge des tubes
​ Aller Nombre de tubes dans l'échangeur de chaleur = Débit de condensat/(Chargement horizontal des tubes*Longueur du tube dans l'échangeur de chaleur)
Chargement horizontal des tubes pour condensation extérieure
​ Aller Chargement horizontal des tubes = Débit de condensat/(Nombre de tubes dans l'échangeur de chaleur*Longueur du tube dans l'échangeur de chaleur)
Nombre de Reynolds pour le film de condensat compte tenu de la charge du tube
​ Aller Nombre de Reynolds pour le film de condensat = (4*Chargement des tubes)/(Viscosité du fluide à température moyenne)
Chargement vertical du tube étant donné le nombre de Reynolds pour le film de condensat
​ Aller Chargement des tubes = (Nombre de Reynolds pour le film de condensat*Viscosité du fluide à température moyenne)/4

Coefficient de transfert de chaleur pour la condensation à l'extérieur des tubes verticaux Formule

Coefficient de condensation moyen = 0.926*Conductivité thermique dans l'échangeur de chaleur*((Densité du fluide dans le transfert de chaleur/Viscosité du fluide à température moyenne)*(Densité du fluide dans le transfert de chaleur-Densité de vapeur)*[g]*(pi*Diamètre extérieur du tuyau*Nombre de tubes dans l'échangeur de chaleur/Débit massique dans l'échangeur de chaleur))^(1/3)
haverage = 0.926*kf*((ρf/μ)*(ρf-ρV)*[g]*(pi*DO*Nt/Mf))^(1/3)
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