Coefficient de transfert de chaleur pour le sous-refroidissement à l'extérieur des tubes horizontaux Calculatrice

✖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.ⓘ Conductivité thermique dans l'échangeur de chaleur [k_f]			+10% -10%
✖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.ⓘ Densité du fluide dans le transfert de chaleur [ρ_f]			+10% -10%
✖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.ⓘ Diamètre extérieur du tuyau [D_O]			+10% -10%
✖La capacité thermique spécifique est la quantité d'énergie nécessaire pour élever la température d'une unité de masse d'un degré unitaire de température.ⓘ La capacité thermique spécifique [Cp]			+10% -10%
✖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.ⓘ Viscosité du fluide à température moyenne [μ]			+10% -10%
✖Le coefficient de dilatation thermique d'un fluide est défini comme un changement de volume d'un fluide avec des variations de température à pression constante.ⓘ Coefficient de dilatation thermique pour fluide [β]			+10% -10%
✖La température du film est utilisée comme paramètre intermédiaire pour estimer le coefficient de transfert de chaleur par convection dans un échangeur de chaleur.ⓘ Température du film [T_Film]			+10% -10%
✖La température du fluide en vrac est la température moyenne d'un fluide à un emplacement particulier ou dans un volume spécifique dans un système d'écoulement de fluide.ⓘ Température du fluide en vrac [T_Bulk]			+10% -10%

✖Le coefficient de sous-refroidissement est le coefficient de transfert de chaleur lorsque la vapeur condensée est davantage sous-refroidie pour abaisser la température dans un condenseur.ⓘ Coefficient de transfert de chaleur pour le sous-refroidissement à l'extérieur des tubes horizontaux [h_sc]

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Formule

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Coefficient de transfert de chaleur pour le sous-refroidissement à l'extérieur des tubes horizontaux

Formule

`"h"_{"sc"} = 116*(("k"_{"f"}^3)*("ρ"_{"f"}/"D"_{"O"})*("Cp"/"μ")*"β"*("T"_{"Film"}-"T"_{"Bulk"}))^0.25`

Exemple

`"4116.573W/m²*K"=116*((("3.4W/(m*K)")^3)*("995kg/m³"/"19mm")*("4.186J/(kg*K)"/"1.005Pa*s")*"0.005K⁻¹"*("100°C"-"63°C"))^0.25`

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Coefficient de transfert de chaleur pour le sous-refroidissement à l'extérieur des tubes horizontaux Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

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
h_sc = 116*((k_f^3)*(ρ_f/D_O)*(Cp/μ)*β*(T_Film-T_Bulk))^0.25
Cette formule utilise 9 Variables

Variables utilisées

Coefficient de sous-refroidissement - (Mesuré en Watt par mètre carré par Kelvin) - Le coefficient de sous-refroidissement est le coefficient de transfert de chaleur lorsque la vapeur condensée est davantage sous-refroidie pour abaisser la température dans un condenseur.
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.
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.
La capacité thermique spécifique - (Mesuré en Joule par Kilogramme par K) - La capacité thermique spécifique est la quantité d'énergie nécessaire pour élever la température d'une unité de masse d'un degré unitaire de température.
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.
Coefficient de dilatation thermique pour fluide - (Mesuré en 1 par Kelvin) - Le coefficient de dilatation thermique d'un fluide est défini comme un changement de volume d'un fluide avec des variations de température à pression constante.
Température du film - (Mesuré en Kelvin) - La température du film est utilisée comme paramètre intermédiaire pour estimer le coefficient de transfert de chaleur par convection dans un échangeur de chaleur.
Température du fluide en vrac - (Mesuré en Kelvin) - La température du fluide en vrac est la température moyenne d'un fluide à un emplacement particulier ou dans un volume spécifique dans un système d'écoulement de fluide.

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
Diamètre extérieur du tuyau: 19 Millimètre --> 0.019 Mètre (Vérifiez la conversion ici)
La capacité thermique spécifique: 4.186 Joule par Kilogramme par K --> 4.186 Joule par Kilogramme par K Aucune conversion requise
Viscosité du fluide à température moyenne: 1.005 pascals seconde --> 1.005 pascals seconde Aucune conversion requise
Coefficient de dilatation thermique pour fluide: 0.005 1 par Kelvin --> 0.005 1 par Kelvin Aucune conversion requise
Température du film: 100 Celsius --> 373.15 Kelvin (Vérifiez la conversion ici)
Température du fluide en vrac: 63 Celsius --> 336.15 Kelvin (Vérifiez la conversion ici)

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

h_sc = 116*((k_f^3)*(ρ_f/D_O)*(Cp/μ)*β*(T_Film-T_Bulk))^0.25 --> 116*((3.4^3)*(995/0.019)*(4.186/1.005)*0.005*(373.15-336.15))^0.25

Évaluer ... ...

h_sc = 4116.5725106467

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

4116.5725106467 Watt par mètre carré par Kelvin --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

4116.5725106467 ≈ 4116.573 Watt par mètre carré par Kelvin <-- Coefficient de sous-refroidissement

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

Tu es là -

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Crédits

Créé par Rishi Vadodaria

Institut national de technologie de Malvia (MNIT JAIPUR), JAIPUR

Rishi Vadodaria a créé cette calculatrice et 200+ autres calculatrices!

Vérifié par Prerana Bakli

Université d'Hawaï à Mānoa (UH Manoa), Hawaï, États-Unis

Prerana Bakli a validé cette calculatrice et 1600+ autres calculatrices!

< 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

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 le sous-refroidissement à l'extérieur des tubes horizontaux Formule

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