Coefficiente di scambio termico per la condensazione all'esterno dei tubi verticali calcolatrice

✖La conducibilità termica nello scambiatore di calore è la costante di proporzionalità del flusso di calore durante il trasferimento di calore per conduzione in uno scambiatore di calore.ⓘ Conduttività termica nello scambiatore di calore [k_f]			+10% -10%
✖La densità del fluido nello scambio termico è definita come il rapporto tra la massa di un dato fluido rispetto al volume che occupa.ⓘ Densità del fluido nel trasferimento di calore [ρ_f]			+10% -10%
✖La viscosità del fluido alla temperatura media nello scambiatore di calore è una proprietà fondamentale dei fluidi che caratterizza la loro resistenza al flusso in uno scambiatore di calore.ⓘ Viscosità del fluido a temperatura media [μ]			+10% -10%
✖La densità del vapore è definita come il rapporto tra la massa e il volume del vapore a una particolare temperatura.ⓘ Densità di vapore [ρ_V]			+10% -10%
✖Il diametro esterno del tubo si riferisce alla misurazione del diametro esterno o esterno di un tubo cilindrico. Include lo spessore del tubo.ⓘ Diametro esterno del tubo [D_O]			+10% -10%
✖Il numero di tubi nello scambiatore di calore si riferisce al conteggio dei singoli tubi che formano la superficie di trasferimento del calore all'interno dello scambiatore di calore.ⓘ Numero di tubi nello scambiatore di calore [N_t]			+10% -10%
✖La portata massica nello scambiatore di calore è la massa di una sostanza che passa per unità di tempo in uno scambiatore di calore.ⓘ Portata massica nello scambiatore di calore [M_f]			+10% -10%

✖Il coefficiente di condensazione medio è il coefficiente di trasferimento del calore medio considerando il trasferimento di calore sia interno che esterno durante la condensazione.ⓘ Coefficiente di scambio termico per la condensazione all'esterno dei tubi verticali [h_average]

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Formula

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Coefficiente di scambio termico per la condensazione all'esterno dei tubi verticali

Formula

`"h"_{"average"} = 0.926*"k"_{"f"}*(("ρ"_{"f"}/"μ")*("ρ"_{"f"}-"ρ"_{"V"})*"[g]"*(pi*"D"_{"O"}*"N"_{"t"}/"M"_{"f"}))^(1/3)`

Esempio

`"773.0368W/m²*K"=0.926*"3.4W/(m*K)"*(("995kg/m³"/"1.005Pa*s")*("995kg/m³"-"1.712kg/m³")*"[g]"*(pi*"19mm"*"360"/"14kg/s"))^(1/3)`

Calcolatrice

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Coefficiente di scambio termico per la condensazione all'esterno dei tubi verticali Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Coefficiente medio di condensazione = 0.926*Conduttività termica nello scambiatore di calore*((Densità del fluido nel trasferimento di calore/Viscosità del fluido a temperatura media)*(Densità del fluido nel trasferimento di calore-Densità di vapore)*[g]*(pi*Diametro esterno del tubo*Numero di tubi nello scambiatore di calore/Portata massica nello scambiatore di calore))^(1/3)
h_average = 0.926*k_f*((ρ_f/μ)*(ρ_f-ρ_V)*[g]*(pi*D_O*N_t/M_f))^(1/3)
Questa formula utilizza 2 Costanti, 8 Variabili

Costanti utilizzate

[g] - Accelerazione gravitazionale sulla Terra Valore preso come 9.80665
pi - Costante di Archimede Valore preso come 3.14159265358979323846264338327950288

Variabili utilizzate

Coefficiente medio di condensazione - (Misurato in Watt per metro quadrato per Kelvin) - Il coefficiente di condensazione medio è il coefficiente di trasferimento del calore medio considerando il trasferimento di calore sia interno che esterno durante la condensazione.
Conduttività termica nello scambiatore di calore - (Misurato in Watt per metro per K) - La conducibilità termica nello scambiatore di calore è la costante di proporzionalità del flusso di calore durante il trasferimento di calore per conduzione in uno scambiatore di calore.
Densità del fluido nel trasferimento di calore - (Misurato in Chilogrammo per metro cubo) - La densità del fluido nello scambio termico è definita come il rapporto tra la massa di un dato fluido rispetto al volume che occupa.
Viscosità del fluido a temperatura media - (Misurato in pascal secondo) - La viscosità del fluido alla temperatura media nello scambiatore di calore è una proprietà fondamentale dei fluidi che caratterizza la loro resistenza al flusso in uno scambiatore di calore.
Densità di vapore - (Misurato in Chilogrammo per metro cubo) - La densità del vapore è definita come il rapporto tra la massa e il volume del vapore a una particolare temperatura.
Diametro esterno del tubo - (Misurato in metro) - Il diametro esterno del tubo si riferisce alla misurazione del diametro esterno o esterno di un tubo cilindrico. Include lo spessore del tubo.
Numero di tubi nello scambiatore di calore - Il numero di tubi nello scambiatore di calore si riferisce al conteggio dei singoli tubi che formano la superficie di trasferimento del calore all'interno dello scambiatore di calore.
Portata massica nello scambiatore di calore - (Misurato in Chilogrammo/Secondo) - La portata massica nello scambiatore di calore è la massa di una sostanza che passa per unità di tempo in uno scambiatore di calore.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Conduttività termica nello scambiatore di calore: 3.4 Watt per metro per K --> 3.4 Watt per metro per K Nessuna conversione richiesta
Densità del fluido nel trasferimento di calore: 995 Chilogrammo per metro cubo --> 995 Chilogrammo per metro cubo Nessuna conversione richiesta
Viscosità del fluido a temperatura media: 1.005 pascal secondo --> 1.005 pascal secondo Nessuna conversione richiesta
Densità di vapore: 1.712 Chilogrammo per metro cubo --> 1.712 Chilogrammo per metro cubo Nessuna conversione richiesta
Diametro esterno del tubo: 19 Millimetro --> 0.019 metro (Controlla la conversione qui)
Numero di tubi nello scambiatore di calore: 360 --> Nessuna conversione richiesta
Portata massica nello scambiatore di calore: 14 Chilogrammo/Secondo --> 14 Chilogrammo/Secondo Nessuna conversione richiesta

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

h_average = 0.926*k_f*((ρ_f/μ)*(ρ_f-ρ_V)*[g]*(pi*D_O*N_t/M_f))^(1/3) --> 0.926*3.4*((995/1.005)*(995-1.712)*[g]*(pi*0.019*360/14))^(1/3)

Valutare ... ...

h_average = 773.036815980312

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

773.036815980312 Watt per metro quadrato per Kelvin --> Nessuna conversione richiesta

RISPOSTA FINALE

773.036815980312 ≈ 773.0368 Watt per metro quadrato per Kelvin <-- Coefficiente medio di condensazione

(Calcolo completato in 00.004 secondi)

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Titoli di coda

Creato da Rishi Vadodaria

Istituto nazionale di tecnologia di Malviya (MNIT JAIPUR), JAIPUR

Rishi Vadodaria ha creato questa calcolatrice e altre 200+ altre calcolatrici!

Verificato da Foglio

Collegio di ingegneria Thadomal Shahani (Tsec), Bombay

Foglio ha verificato questa calcolatrice e altre 25+ altre calcolatrici!

< 19 Coefficiente di scambio termico negli scambiatori di calore Calcolatrici

Coefficiente di scambio termico per la condensazione all'esterno dei tubi orizzontali

Partire Coefficiente medio di condensazione = 0.95*Conduttività termica nello scambiatore di calore*((Densità del fluido nel trasferimento di calore*(Densità del fluido nel trasferimento di calore-Densità di vapore)*([g]/Viscosità del fluido a temperatura media)*(Numero di tubi nello scambiatore di calore*Lunghezza del tubo nello scambiatore di calore/Portata massica nello scambiatore di calore))^(1/3))*(Numero di tubi nella fila verticale dello scambiatore^(-1/6))

Coefficiente di scambio termico per la condensazione all'interno dei tubi verticali

Partire Coefficiente medio di condensazione = 0.926*Conduttività termica nello scambiatore di calore*((Densità del fluido nel trasferimento di calore/Viscosità del fluido a temperatura media)*(Densità del fluido nel trasferimento di calore-Densità di vapore)*[g]*(pi*Diametro interno del tubo nello scambiatore*Numero di tubi nello scambiatore di calore/Portata massica nello scambiatore di calore))^(1/3)

Coefficiente di scambio termico per la condensazione all'esterno dei tubi verticali

Partire Coefficiente medio di condensazione = 0.926*Conduttività termica nello scambiatore di calore*((Densità del fluido nel trasferimento di calore/Viscosità del fluido a temperatura media)*(Densità del fluido nel trasferimento di calore-Densità di vapore)*[g]*(pi*Diametro esterno del tubo*Numero di tubi nello scambiatore di calore/Portata massica nello scambiatore di calore))^(1/3)

Flusso di calore massimo nel processo di evaporazione

Partire Flusso di calore massimo = (pi/24)*Calore latente di vaporizzazione*Densità del vapore*(Tensione interfacciale*([g]/Densità del vapore^2)*(Densità del fluido nel trasferimento di calore-Densità del vapore))^(1/4)*((Densità del fluido nel trasferimento di calore+Densità del vapore)/(Densità del fluido nel trasferimento di calore))^(1/2)

Coefficiente di trasferimento del calore per il sottoraffreddamento all'interno dei tubi verticali

Partire Coefficiente di sottoraffreddamento interno = 7.5*(4*(Portata massica nello scambiatore di calore/(Viscosità del fluido a temperatura media*Diametro interno del tubo nello scambiatore*pi))*((Capacità termica specifica*Densità del fluido nel trasferimento di calore^2*Conduttività termica nello scambiatore di calore^2)/Viscosità del fluido a temperatura media))^(1/3)

Coefficiente di trasferimento del calore con carico del tubo per condensazione all'esterno dei tubi orizzontali

Partire Coefficiente medio di condensazione = 0.95*Conduttività termica nello scambiatore di calore*((Densità del fluido nel trasferimento di calore*(Densità del fluido nel trasferimento di calore-Densità di vapore)*([g])/(Viscosità del fluido a temperatura media*Caricamento orizzontale del tubo))^(1/3))*(Numero di tubi nella fila verticale dello scambiatore^(-1/6))

Coefficiente di trasferimento del calore per il sottoraffreddamento all'esterno dei tubi orizzontali

Partire Coefficiente di sottoraffreddamento = 116*((Conduttività termica nello scambiatore di calore^3)*(Densità del fluido nel trasferimento di calore/Diametro esterno del tubo)*(Capacità termica specifica/Viscosità del fluido a temperatura media)*Coefficiente di dilatazione termica per fluido*(Temperatura del film-Temperatura del fluido sfuso))^0.25

Coefficiente di trasferimento del calore lato guscio

Partire Coefficiente di trasferimento termico lato guscio = Fattore di trasferimento del calore*Numero di Reynold per i fluidi*(Numero Prandlt per il fluido^0.333)*(Conduttività termica nello scambiatore di calore/Diametro equivalente nello scambiatore di calore)*(Viscosità del fluido a temperatura media/Viscosità del fluido alla temperatura della parete del tubo)^0.14

Coefficiente di trasferimento del calore con carico del tubo per condensazione all'esterno dei tubi verticali

Partire Coefficiente medio di condensazione = 0.926*Conduttività termica nello scambiatore di calore*((Densità del fluido nel trasferimento di calore)*(Densità del fluido nel trasferimento di calore-Densità di vapore)*[g]/((Viscosità del fluido a temperatura media*Caricamento del tubo esterno)))^(1/3)

Coefficiente di trasferimento di calore per scambiatore di calore a piastre

Partire Coefficiente del film a piastre = 0.26*(Conduttività termica nello scambiatore di calore/Diametro equivalente nello scambiatore di calore)*(Numero di Reynold per i fluidi^0.65)*(Numero Prandlt per il fluido^0.4)*(Viscosità del fluido a temperatura media/Viscosità del fluido alla temperatura della parete del tubo)^0.14

Coefficiente di trasferimento del calore con carico del tubo per condensazione all'interno dei tubi verticali

Coefficiente di trasferimento del calore per l'acqua nel lato tubo nello scambiatore di calore a fascio tubiero

Partire Coefficiente di trasferimento termico lato tubo = 4200*(1.35+0.02*(Temperatura dell'acqua))*(Velocità del fluido nello scambiatore di calore^0.8)/(Diametro interno del tubo nello scambiatore)^0.2

Caricamento verticale del tubo per condensazione interna

Partire Caricamento del tubo = Flusso di condensa/(Numero di tubi nello scambiatore di calore*pi*Diametro interno del tubo nello scambiatore)

Caricamento verticale del tubo per condensazione esterna

Partire Caricamento del tubo esterno = Flusso di condensa/(Numero di tubi nello scambiatore di calore*pi*Diametro esterno del tubo)

Lunghezza dei tubi nel condensatore orizzontale in base al carico del tubo e alla portata della condensa

Partire Lunghezza del tubo nello scambiatore di calore = Flusso di condensa/(Numero di tubi nello scambiatore di calore*Caricamento orizzontale del tubo)

Numero di tubi nel condensatore orizzontale in base alla portata di condensa e al carico del tubo

Partire Numero di tubi nello scambiatore di calore = Flusso di condensa/(Caricamento orizzontale del tubo*Lunghezza del tubo nello scambiatore di calore)

Caricamento tubo orizzontale per condensazione esterna

Partire Caricamento orizzontale del tubo = Flusso di condensa/(Numero di tubi nello scambiatore di calore*Lunghezza del tubo nello scambiatore di calore)

Numero di Reynolds per il film di condensa dato il carico del tubo

Partire Numero di Reynolds per il film di condensa = (4*Caricamento del tubo)/(Viscosità del fluido a temperatura media)

Carico verticale del tubo dato il numero di Reynolds per il film di condensa

Partire Caricamento del tubo = (Numero di Reynolds per il film di condensa*Viscosità del fluido a temperatura media)/4