Flux thermique maximal pour nucléer l'ébullition de la piscine Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul
Formule utilisée
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
Qm = (1.464*10^-9)*((Cl*kl^2*ρl^0.5*(ρl-ρv))/(ρv*∆H*μf^0.5))^0.5*((∆H*ρv*ΔT)/(Y*Tf))^2.3
Cette formule utilise 10 Variables
Variables utilisées
Flux de chaleur maximal - (Mesuré en Watt par mètre carré) - Le flux thermique maximum est le taux de transfert de chaleur par unité de surface normale à la direction du flux de chaleur. Il est désigné par la lettre « q ».
Chaleur spécifique du liquide - (Mesuré en Joule par Kilogramme par K) - La chaleur spécifique d'un liquide est la quantité de chaleur par unité de masse nécessaire pour augmenter la température d'un degré Celsius.
Conductivité thermique du liquide - (Mesuré en Watt par mètre par K) - La conductivité thermique d'un liquide est définie comme le transport d'énergie dû à un mouvement moléculaire aléatoire à travers un gradient de température.
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.
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.
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.
Viscosité dynamique du fluide - (Mesuré en pascals seconde) - La viscosité dynamique d'un fluide est la résistance au mouvement d'une couche d'un fluide sur une autre.
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.
Tension superficielle - (Mesuré en Newton par mètre) - La tension superficielle est la surface d'un liquide qui lui permet de résister à une force extérieure, en raison de la nature cohésive de ses molécules.
Température du fluide - (Mesuré en Kelvin) - La température du fluide est le degré ou l'intensité de la chaleur présente dans une substance ou un objet.
ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base
Chaleur spécifique du liquide: 3 Joule par Kilogramme par K --> 3 Joule par Kilogramme par K Aucune conversion requise
Conductivité thermique du liquide: 380 Watt par mètre par K --> 380 Watt par mètre par K Aucune conversion requise
Densité du liquide: 4 Kilogramme par mètre cube --> 4 Kilogramme par mètre cube Aucune conversion requise
Densité de vapeur: 0.5 Kilogramme par mètre cube --> 0.5 Kilogramme par mètre cube Aucune conversion requise
Changement d'enthalpie de vaporisation: 500 Joule par mole --> 500 Joule par mole Aucune conversion requise
Viscosité dynamique du fluide: 8 pascals seconde --> 8 pascals seconde Aucune conversion requise
Température excessive: 12 Kelvin --> 12 Kelvin Aucune conversion requise
Tension superficielle: 21.8 Newton par mètre --> 21.8 Newton par mètre Aucune conversion requise
Température du fluide: 1.55 Kelvin --> 1.55 Kelvin Aucune conversion requise
ÉTAPE 2: Évaluer la formule
Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule
Qm = (1.464*10^-9)*((Cl*kl^2*ρl^0.5*(ρlv))/(ρv*∆H*μf^0.5))^0.5*((∆H*ρv*ΔT)/(Y*Tf))^2.3 --> (1.464*10^-9)*((3*380^2*4^0.5*(4-0.5))/(0.5*500*8^0.5))^0.5*((500*0.5*12)/(21.8*1.55))^2.3
Évaluer ... ...
Qm = 0.00290307238340075
ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie
0.00290307238340075 Watt par mètre carré --> Aucune conversion requise
RÉPONSE FINALE
0.00290307238340075 0.002903 Watt par mètre carré <-- Flux de chaleur maximal
(Calcul effectué en 00.004 secondes)

Crédits

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Créé par Nishan Poojary LinkedIn Logo
Institut de technologie et de gestion Shri Madhwa Vadiraja (SMVITM), Udupi
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Ébullition Calculatrices

Flux de chaleur vers l'ébullition de la piscine nucléée
​ LaTeX ​ 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 d'ébullition nucléée*Changement d'enthalpie de vaporisation*(Numéro Prandtl)^1.7))^3.0
Enthalpie d'évaporation pour nucléer l'ébullition de la piscine
​ LaTeX ​ 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 d'ébullition nucléée*(Numéro Prandtl)^1.7))^3)^0.5
Enthalpie d'évaporation en fonction du flux de chaleur critique
​ LaTeX ​ 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
​ LaTeX ​ 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

Flux thermique maximal pour nucléer l'ébullition de la piscine Formule

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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
Qm = (1.464*10^-9)*((Cl*kl^2*ρl^0.5*(ρl-ρv))/(ρv*∆H*μf^0.5))^0.5*((∆H*ρv*ΔT)/(Y*Tf))^2.3

Qu'est-ce qui bout ?

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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