Flusso di calore critico di Zuber Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo
Formula utilizzata
Flusso di calore critico = ((0.149*Entalpia di vaporizzazione del liquido*Densità del vapore)*(((Tensione superficiale*[g])*(Densità del liquido-Densità del vapore))/(Densità del vapore^2))^(1/4))
qMax = ((0.149*Lv*ρv)*(((σ*[g])*(ρL-ρv))/(ρv^2))^(1/4))
Questa formula utilizza 1 Costanti, 5 Variabili
Costanti utilizzate
[g] - Accelerazione gravitazionale sulla Terra Valore preso come 9.80665
Variabili utilizzate
Flusso di calore critico - (Misurato in Watt per metro quadrato) - Critical Heat Flux descrive il limite termico di un fenomeno in cui si verifica un cambiamento di fase durante il riscaldamento, causando così un surriscaldamento localizzato della superficie riscaldante.
Entalpia di vaporizzazione del liquido - (Misurato in Joule Per Mole) - L'entalpia di vaporizzazione del liquido è la quantità di energia che deve essere aggiunta a una sostanza liquida per trasformare una quantità di quella sostanza in un gas.
Densità del vapore - (Misurato in Chilogrammo per metro cubo) - La densità del vapore è la massa di un volume unitario di una sostanza materiale.
Tensione superficiale - (Misurato in Newton per metro) - Tensione superficiale è una parola legata alla superficie del liquido. È una proprietà fisica dei liquidi, in cui le molecole sono attratte da ogni lato.
Densità del liquido - (Misurato in Chilogrammo per metro cubo) - La densità di Liquid è la massa di un volume unitario di liquido.
PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base
Entalpia di vaporizzazione del liquido: 19 Joule Per Mole --> 19 Joule Per Mole Nessuna conversione richiesta
Densità del vapore: 0.5 Chilogrammo per metro cubo --> 0.5 Chilogrammo per metro cubo Nessuna conversione richiesta
Tensione superficiale: 72.75 Newton per metro --> 72.75 Newton per metro Nessuna conversione richiesta
Densità del liquido: 1000 Chilogrammo per metro cubo --> 1000 Chilogrammo per metro cubo Nessuna conversione richiesta
FASE 2: valutare la formula
Sostituzione dei valori di input nella formula
qMax = ((0.149*Lvv)*(((σ*[g])*(ρLv))/(ρv^2))^(1/4)) --> ((0.149*19*0.5)*(((72.75*[g])*(1000-0.5))/(0.5^2))^(1/4))
Valutare ... ...
qMax = 58.1713294713482
PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output
58.1713294713482 Watt per metro quadrato --> Nessuna conversione richiesta
RISPOSTA FINALE
58.1713294713482 58.17133 Watt per metro quadrato <-- Flusso di calore critico
(Calcolo completato in 00.004 secondi)

Titoli di coda

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Creato da Ayush gupta
Scuola universitaria di tecnologia chimica-USCT (GGSIPU), Nuova Delhi
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Verificato da Soupayan banerjee
Università Nazionale di Scienze Giudiziarie (NUJS), Calcutta
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16 Formule importanti del numero di condensazione, del coefficiente medio di scambio termico e del flusso di calore Calcolatrici

Coefficiente medio di trasferimento del calore per la condensazione all'interno di tubi orizzontali per bassa velocità del vapore
​ Partire Coefficiente medio di scambio termico = 0.555*((Densità del film liquido*(Densità del film liquido-Densità del vapore)*[g]*Calore latente di vaporizzazione corretto*(Conducibilità termica del film condensato^3))/(Lunghezza del piatto*Diametro del tubo*(Temperatura di saturazione-Temperatura della superficie della piastra)))^(0.25)
Coefficiente medio di trasferimento del calore per la condensazione del film laminare all'esterno della sfera
​ Partire Coefficiente medio di scambio termico = 0.815*((Densità del film liquido*(Densità del film liquido-Densità del vapore)*[g]*Calore latente di vaporizzazione*(Conducibilità termica del film condensato^3))/(Diametro della sfera*Viscosità del film*(Temperatura di saturazione-Temperatura della superficie della piastra)))^(0.25)
Coefficiente di scambio termico medio per condensazione di vapore su piastra
​ Partire Coefficiente medio di scambio termico = 0.943*((Densità del film liquido*(Densità del film liquido-Densità del vapore)*[g]*Calore latente di vaporizzazione*(Conducibilità termica del film condensato^3))/(Lunghezza del piatto*Viscosità del film*(Temperatura di saturazione-Temperatura della superficie della piastra)))^(0.25)
Coefficiente di scambio termico medio per la condensazione del film su piastra per flusso laminare ondulato
​ Partire Coefficiente medio di scambio termico = 1.13*((Densità del film liquido*(Densità del film liquido-Densità del vapore)*[g]*Calore latente di vaporizzazione*(Conducibilità termica del film condensato^3))/(Lunghezza del piatto*Viscosità del film*(Temperatura di saturazione-Temperatura della superficie della piastra)))^(0.25)
Coefficiente di trasferimento di calore medio per la condensazione a film laminare del tubo
​ Partire Coefficiente medio di scambio termico = 0.725*((Densità del film liquido*(Densità del film liquido-Densità del vapore)*[g]*Calore latente di vaporizzazione*(Conducibilità termica del film condensato^3))/(Diametro del tubo*Viscosità del film*(Temperatura di saturazione-Temperatura della superficie della piastra)))^(0.25)
Numero di condensazione dato il numero di Reynolds
​ Partire Numero di condensa = ((Costante per il numero di condensazione)^(4/3))*(((4*sin(Angolo di inclinazione)*((Area della sezione trasversale del flusso/Perimetro bagnato)))/(Lunghezza del piatto))^(1/3))*((Reynolds Numero di film)^(-1/3))
Numero di condensazione
​ Partire Numero di condensa = (Coefficiente medio di scambio termico)*((((Viscosità del film)^2)/((Conduttività termica^3)*(Densità del film liquido)*(Densità del film liquido-Densità del vapore)*[g]))^(1/3))
Flusso di calore critico di Zuber
​ Partire Flusso di calore critico = ((0.149*Entalpia di vaporizzazione del liquido*Densità del vapore)*(((Tensione superficiale*[g])*(Densità del liquido-Densità del vapore))/(Densità del vapore^2))^(1/4))
Coefficiente di trasferimento del calore medio dato il numero di Reynolds e le proprietà alla temperatura del film
​ Partire Coefficiente medio di scambio termico = (0.026*(Numero di Prandtl alla temperatura del film^(1/3))*(Numero di Reynolds per il missaggio^(0.8))*(Conducibilità termica alla temperatura del film))/Diametro del tubo
Velocità di trasferimento del calore per la condensazione di vapori surriscaldati
​ Partire Trasferimento di calore = Coefficiente medio di scambio termico*Area del piatto*(Temperatura di saturazione per vapore surriscaldato-Temperatura della superficie della piastra)
Correlazione per Heat Flux proposta da Mostinski
​ Partire Coefficiente di scambio termico per ebollizione nucleata = 0.00341*(Pressione critica^2.3)*(Sovratemperatura nell'ebollizione del nucleo^2.33)*(Pressione ridotta^0.566)
Flusso di calore in stato di ebollizione completamente sviluppato per pressioni più elevate
​ Partire Tasso di trasferimento di calore = 283.2*La zona*((Temperatura in eccesso)^(3))*((Pressione)^(4/3))
Flusso di calore in stato di ebollizione completamente sviluppato per pressioni fino a 0,7 Megapascal
​ Partire Tasso di trasferimento di calore = 2.253*La zona*((Temperatura in eccesso)^(3.96))
Numero di condensazione quando si incontra turbolenza nel film
​ Partire Numero di condensa = 0.0077*((Reynolds Numero di film)^(0.4))
Numero di condensazione per cilindro orizzontale
​ Partire Numero di condensa = 1.514*((Reynolds Numero di film)^(-1/3))
Numero di condensazione per piastra verticale
​ Partire Numero di condensa = 1.47*((Reynolds Numero di film)^(-1/3))

14 Bollente Calcolatrici

Raggio di bolla di vapore in equilibrio meccanico in liquido surriscaldato
​ Partire Raggio della bolla di vapore = (2*Tensione superficiale*[R]*(Temperatura di saturazione^2))/(Pressione del liquido surriscaldato*Entalpia di vaporizzazione del liquido*(Temperatura del liquido surriscaldato-Temperatura di saturazione))
Coefficiente di trasferimento del calore della radiazione
​ Partire Coefficiente di scambio termico per irraggiamento = (([Stefan-BoltZ]*Emissività*(((Temperatura della superficie della piastra)^4)-((Temperatura di saturazione)^4)))/(Temperatura della superficie della piastra-Temperatura di saturazione))
Coefficiente di scambio termico totale
​ Partire Coefficiente di scambio termico totale = Coefficiente di trasferimento del calore nella regione di ebollizione del film*((Coefficiente di trasferimento del calore nella regione di ebollizione del film/Coefficiente di scambio termico)^(1/3))+Coefficiente di scambio termico per irraggiamento
Flusso di calore critico di Zuber
​ Partire Flusso di calore critico = ((0.149*Entalpia di vaporizzazione del liquido*Densità del vapore)*(((Tensione superficiale*[g])*(Densità del liquido-Densità del vapore))/(Densità del vapore^2))^(1/4))
Calore modificato di vaporizzazione
​ Partire Calore modificato di vaporizzazione = (Calore latente di vaporizzazione+(Calore specifico del vapore acqueo)*((Temperatura della superficie della piastra-Temperatura di saturazione)/2))
Coefficiente di scambio termico modificato sotto l'influenza della pressione
​ Partire Coefficiente di scambio termico a una certa pressione P = (Coefficiente di scambio termico a pressione atmosferica)*((Pressione del sistema/Pressione atmosferica standard)^(0.4))
Correlazione per Heat Flux proposta da Mostinski
​ Partire Coefficiente di scambio termico per ebollizione nucleata = 0.00341*(Pressione critica^2.3)*(Sovratemperatura nell'ebollizione del nucleo^2.33)*(Pressione ridotta^0.566)
Coefficiente di scambio termico per ebollizione locale a convezione forzata all'interno di tubi verticali
​ Partire Coefficiente di scambio termico per convezione forzata = (2.54*((Temperatura in eccesso)^3)*exp((Pressione del sistema nei tubi verticali)/1.551))
Flusso di calore in stato di ebollizione completamente sviluppato per pressioni più elevate
​ Partire Tasso di trasferimento di calore = 283.2*La zona*((Temperatura in eccesso)^(3))*((Pressione)^(4/3))
Coefficiente di scambio termico dato il numero di Biot
​ Partire Coefficiente di scambio termico = (Numero Biot*Conduttività termica)/Spessore della parete
Temperatura superficiale data temperatura in eccesso
​ Partire Temperatura superficiale = Temperatura di saturazione+Sovratemperatura nel trasferimento di calore
Temperatura satura data temperatura in eccesso
​ Partire Temperatura di saturazione = Temperatura superficiale-Sovratemperatura nel trasferimento di calore
Eccesso di temperatura in ebollizione
​ Partire Sovratemperatura nel trasferimento di calore = Temperatura superficiale-Temperatura di saturazione
Flusso di calore in stato di ebollizione completamente sviluppato per pressioni fino a 0,7 Megapascal
​ Partire Tasso di trasferimento di calore = 2.253*La zona*((Temperatura in eccesso)^(3.96))

Flusso di calore critico di Zuber Formula

Flusso di calore critico = ((0.149*Entalpia di vaporizzazione del liquido*Densità del vapore)*(((Tensione superficiale*[g])*(Densità del liquido-Densità del vapore))/(Densità del vapore^2))^(1/4))
qMax = ((0.149*Lv*ρv)*(((σ*[g])*(ρL-ρv))/(ρv^2))^(1/4))
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