Coefficient de transfert de chaleur par convection pour une ébullition stable du film Calculatrice

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Ébullition

Convection gratuite

Groupes sans dimension

✖La conductivité thermique de la vapeur est définie comme le transport d'énergie dû au mouvement moléculaire aléatoire à travers un gradient de température.ⓘ Conductivité thermique de la vapeur [k_v]			+10% -10%
✖La densité de vapeur est la masse d'une unité de volume d'une substance matérielle.ⓘ Densité de vapeur [ρ_v]			+10% -10%
✖La densité d'un liquide est la masse d'une unité de volume d'une substance matérielle.ⓘ Densité du liquide [ρ_l]			+10% -10%
✖La variation de l'enthalpie de vaporisation est la quantité d'énergie (enthalpie) qui doit être ajoutée à une substance liquide pour transformer une quantité de cette substance en gaz.ⓘ Changement d'enthalpie de vaporisation [∆H]			+10% -10%
✖La chaleur spécifique de la vapeur est la quantité de chaleur par unité de masse nécessaire pour augmenter la température d'un degré Celsius.ⓘ Chaleur spécifique de la vapeur [C_v]			+10% -10%
✖La surchauffe est définie comme la différence de température entre la source de chaleur et la température de saturation du fluide.ⓘ Température excessive [ΔT]			+10% -10%
✖La viscosité dynamique de la vapeur est la résistance au mouvement d'une couche d'un fluide par rapport à une autre.ⓘ Viscosité dynamique de la vapeur [μ_v]			+10% -10%
✖Le diamètre est une ligne droite passant d'un côté à l'autre par le centre d'un corps ou d'une figure, en particulier un cercle ou une sphère.ⓘ Diamètre [D]			+10% -10%

✖Le coefficient de transfert de chaleur par convection est la chaleur transférée par unité de surface par kelvin.ⓘ Coefficient de transfert de chaleur par convection pour une ébullition stable du film [h_c]

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Formule

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Coefficient de transfert de chaleur par convection pour une ébullition stable du film

Formule

`"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`

Exemple

`"1.15W/m²*K"=0.62*((("11.524W/(m*K)")^3*"0.5kg/m³"*"[g]"*("4kg/m³"-"0.5kg/m³")*("500J/mol"+(0.68*"5J/(kg*K)")*"12K"))/("1000Pa*s"*"100m"*"12K"))^0.25`

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Coefficient de transfert de chaleur par convection pour une ébullition stable du film Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Coefficient de transfert de chaleur par convection = 0.62*((Conductivité thermique de la vapeur^3*Densité de vapeur*[g]*(Densité du liquide-Densité de vapeur)*(Changement d'enthalpie de vaporisation+(0.68*Chaleur spécifique de la vapeur)*Température excessive))/(Viscosité dynamique de la vapeur*Diamètre*Température excessive))^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
Cette formule utilise 1 Constantes, 9 Variables

Constantes utilisées

[g] - Accélération gravitationnelle sur Terre Valeur prise comme 9.80665

Variables utilisées

Coefficient de transfert de chaleur par convection - (Mesuré en Watt par mètre carré par Kelvin) - Le coefficient de transfert de chaleur par convection est la chaleur transférée par unité de surface par kelvin.
Conductivité thermique de la vapeur - (Mesuré en Watt par mètre par K) - La conductivité thermique de la vapeur est définie comme le transport d'énergie dû au mouvement moléculaire aléatoire à travers un gradient de température.
Densité de vapeur - (Mesuré en Kilogramme par mètre cube) - La densité de vapeur est la masse d'une unité de volume d'une substance matérielle.
Densité du liquide - (Mesuré en Kilogramme par mètre cube) - La densité d'un liquide est la masse d'une unité de volume d'une substance matérielle.
Changement d'enthalpie de vaporisation - (Mesuré en Joule par mole) - La variation de l'enthalpie de vaporisation est la quantité d'énergie (enthalpie) qui doit être ajoutée à une substance liquide pour transformer une quantité de cette substance en gaz.
Chaleur spécifique de la vapeur - (Mesuré en Joule par Kilogramme par K) - La chaleur spécifique de la vapeur est la quantité de chaleur par unité de masse nécessaire pour augmenter la température d'un degré Celsius.
Température excessive - (Mesuré en Kelvin) - La surchauffe est définie comme la différence de température entre la source de chaleur et la température de saturation du fluide.
Viscosité dynamique de la vapeur - (Mesuré en pascals seconde) - La viscosité dynamique de la vapeur est la résistance au mouvement d'une couche d'un fluide par rapport à une autre.
Diamètre - (Mesuré en Mètre) - Le diamètre est une ligne droite passant d'un côté à l'autre par le centre d'un corps ou d'une figure, en particulier un cercle ou une sphère.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Conductivité thermique de la vapeur: 11.524 Watt par mètre par K --> 11.524 Watt par mètre par K Aucune conversion requise
Densité de vapeur: 0.5 Kilogramme par mètre cube --> 0.5 Kilogramme par mètre cube Aucune conversion requise
Densité du liquide: 4 Kilogramme par mètre cube --> 4 Kilogramme par mètre cube Aucune conversion requise
Changement d'enthalpie de vaporisation: 500 Joule par mole --> 500 Joule par mole Aucune conversion requise
Chaleur spécifique de la vapeur: 5 Joule par Kilogramme par K --> 5 Joule par Kilogramme par K Aucune conversion requise
Température excessive: 12 Kelvin --> 12 Kelvin Aucune conversion requise
Viscosité dynamique de la vapeur: 1000 pascals seconde --> 1000 pascals seconde Aucune conversion requise
Diamètre: 100 Mètre --> 100 Mètre Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

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

Évaluer ... ...

h_c = 1.14999954094302

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

1.14999954094302 Watt par mètre carré par Kelvin --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

1.14999954094302 ≈ 1.15 Watt par mètre carré par Kelvin <-- Coefficient de transfert de chaleur par convection

(Calcul effectué en 00.020 secondes)

Tu es là -

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Crédits

Créé par Nishan Poojary

Institut de technologie et de gestion Shri Madhwa Vadiraja (SMVITM), Udupi

Nishan Poojary a créé cette calculatrice et 500+ autres calculatrices!

Vérifié par Rajat Vishwakarma

Institut universitaire de technologie RGPV (UIT - RGPV), Bhopal

Rajat Vishwakarma a validé cette calculatrice et 400+ autres calculatrices!

< 11 Ébullition Calculatrices

Flux thermique maximal pour nucléer l'ébullition de la piscine

Aller Flux de chaleur maximal = (1.464*10^-9)*(((Chaleur spécifique du liquide*(Conductivité thermique du liquide^2)*(Densité du liquide^0.5)*(Densité du liquide-Densité de vapeur))/(Densité de vapeur*Changement d'enthalpie de vaporisation*Viscosité dynamique du fluide^0.5))^0.5)*(((Changement d'enthalpie de vaporisation*Densité de vapeur*Température excessive)/(Tension superficielle*Température du fluide))^2.3)

Coefficient de transfert de chaleur par convection pour une ébullition stable du film

Aller Coefficient de transfert de chaleur par convection = 0.62*((Conductivité thermique de la vapeur^3*Densité de vapeur*[g]*(Densité du liquide-Densité de vapeur)*(Changement d'enthalpie de vaporisation+(0.68*Chaleur spécifique de la vapeur)*Température excessive))/(Viscosité dynamique de la vapeur*Diamètre*Température excessive))^0.25

Flux de chaleur vers l'ébullition de la piscine nucléée

Aller Flux de chaleur = Viscosité dynamique du fluide*Changement d'enthalpie de vaporisation*((([g]*(Densité du liquide-Densité de vapeur))/(Tension superficielle))^0.5)*(((Chaleur spécifique du liquide*Température excessive)/(Constante en ébullition nucléée*Changement d'enthalpie de vaporisation*(Numéro Prandtl)^1.7))^3.0)

Enthalpie d'évaporation pour nucléer l'ébullition de la piscine

Aller Changement d'enthalpie de vaporisation = ((1/Flux de chaleur)*Viscosité dynamique du fluide*(([g]*(Densité du liquide-Densité de vapeur))/(Tension superficielle))^0.5*((Chaleur spécifique du liquide*Température excessive)/(Constante en ébullition nucléée*(Numéro Prandtl)^1.7))^3)^0.5

Enthalpie d'évaporation en fonction du flux de chaleur critique

Aller Changement d'enthalpie de vaporisation = Flux de chaleur critique/(0.18*Densité de vapeur*(((Tension superficielle*[g]*(Densité du liquide-Densité de vapeur))/(Densité de vapeur^2))^0.25))

Flux de chaleur critique pour nucléer l'ébullition de la piscine

Aller Flux de chaleur critique = 0.18*Changement d'enthalpie de vaporisation*Densité de vapeur*((Tension superficielle*[g]*(Densité du liquide-Densité de vapeur))/(Densité de vapeur^2))^0.25

Coefficient de transfert thermique dû au rayonnement pour les tubes horizontaux

Aller Coefficient de transfert de chaleur par rayonnement = [Stefan-BoltZ]*Émissivité*(((Température du mur^4)-(Température de saturation^4))/(Température du mur-Température de saturation))

Émissivité donnée coefficient de transfert de chaleur par rayonnement

Aller Émissivité = Coefficient de transfert de chaleur par rayonnement/([Stefan-BoltZ]*((Température du mur^4-Température de saturation^4)/(Température du mur-Température de saturation)))

Coefficient de transfert de chaleur par rayonnement

Aller Coefficient de transfert de chaleur par rayonnement = (Coefficient de transfert de chaleur par ébullition-Coefficient de transfert de chaleur par convection)/0.75

Coefficient de transfert de chaleur en ébullition pelliculaire

Aller Coefficient de transfert de chaleur par ébullition = Coefficient de transfert de chaleur par convection+0.75*Coefficient de transfert de chaleur par rayonnement

Coefficient de transfert de chaleur pour la convection

Aller Coefficient de transfert de chaleur par convection = Coefficient de transfert de chaleur par ébullition-0.75*Coefficient de transfert de chaleur par rayonnement

Coefficient de transfert de chaleur par convection pour une ébullition stable du film Formule

Qu'est-ce que l'ébullition

L'ébullition est la vaporisation rapide d'un liquide, qui se produit lorsqu'un liquide est chauffé à son point d'ébullition, température à laquelle la pression de vapeur du liquide est égale à la pression exercée sur le liquide par l'atmosphère environnante.

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