Flusso di calore massimo per nucleare l'ebollizione della piscina Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo
Formula utilizzata
Flusso di calore massimo = (1.464*10^-9)*(((Calore specifico del liquido*(Conducibilità termica del liquido^2)*(Densità del liquido^0.5)*(Densità del liquido-Densità di vapore))/(Densità di vapore*Variazione dell'entalpia di vaporizzazione*Viscosità dinamica del fluido^0.5))^0.5)*(((Variazione dell'entalpia di vaporizzazione*Densità di vapore*Temperatura eccessiva)/(Tensione superficiale*Temperatura del fluido))^2.3)
Qmax = (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)
Questa formula utilizza 10 Variabili
Variabili utilizzate
Flusso di calore massimo - (Misurato in Watt per metro quadrato) - Il flusso di calore massimo è la velocità di trasferimento del calore per unità di area normale alla direzione del flusso di calore. È indicato con la lettera "q".
Calore specifico del liquido - (Misurato in Joule per Chilogrammo per K) - Il calore specifico di un liquido è la quantità di calore per unità di massa necessaria per aumentare la temperatura di un grado Celsius.
Conducibilità termica del liquido - (Misurato in Watt per metro per K) - La conduttività termica del liquido è definita come il trasporto di energia dovuto al movimento molecolare casuale attraverso un gradiente di temperatura.
Densità del liquido - (Misurato in Chilogrammo per metro cubo) - La densità del liquido è la massa di un volume unitario di una sostanza materiale.
Densità di vapore - (Misurato in Chilogrammo per metro cubo) - La densità del vapore è la massa di un'unità di volume di una sostanza materiale.
Variazione dell'entalpia di vaporizzazione - (Misurato in Joule Per Mole) - La variazione di entalpia di vaporizzazione è la quantità di energia (entalpia) che deve essere aggiunta a una sostanza liquida per trasformare una quantità di quella sostanza in un gas.
Viscosità dinamica del fluido - (Misurato in pascal secondo) - La viscosità dinamica del fluido è la resistenza al movimento di uno strato di un fluido rispetto a un altro.
Temperatura eccessiva - (Misurato in Kelvin) - La sovratemperatura è definita come la differenza di temperatura tra la fonte di calore e la temperatura di saturazione del fluido.
Tensione superficiale - (Misurato in Newton per metro) - La tensione superficiale è la superficie di un liquido che gli permette di resistere ad una forza esterna, grazie alla natura coesiva delle sue molecole.
Temperatura del fluido - (Misurato in Kelvin) - La temperatura del fluido è il grado o l'intensità del calore presente in una sostanza o oggetto.
PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base
Calore specifico del liquido: 3 Joule per Chilogrammo per K --> 3 Joule per Chilogrammo per K Nessuna conversione richiesta
Conducibilità termica del liquido: 380 Watt per metro per K --> 380 Watt per metro per K Nessuna conversione richiesta
Densità del liquido: 4 Chilogrammo per metro cubo --> 4 Chilogrammo per metro cubo Nessuna conversione richiesta
Densità di vapore: 0.5 Chilogrammo per metro cubo --> 0.5 Chilogrammo per metro cubo Nessuna conversione richiesta
Variazione dell'entalpia di vaporizzazione: 500 Joule Per Mole --> 500 Joule Per Mole Nessuna conversione richiesta
Viscosità dinamica del fluido: 8 pascal secondo --> 8 pascal secondo Nessuna conversione richiesta
Temperatura eccessiva: 12 Kelvin --> 12 Kelvin Nessuna conversione richiesta
Tensione superficiale: 21.8 Newton per metro --> 21.8 Newton per metro Nessuna conversione richiesta
Temperatura del fluido: 1.55 Kelvin --> 1.55 Kelvin Nessuna conversione richiesta
FASE 2: valutare la formula
Sostituzione dei valori di input nella formula
Qmax = (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)
Valutare ... ...
Qmax = 0.00290307238340075
PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output
0.00290307238340075 Watt per metro quadrato --> Nessuna conversione richiesta
RISPOSTA FINALE
0.00290307238340075 0.002903 Watt per metro quadrato <-- Flusso di calore massimo
(Calcolo completato in 00.020 secondi)

Titoli di coda

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Creato da Nishan Poojary
Shri Madhwa Vadiraja Institute of Technology and Management (SMVITM), Udupi
Nishan Poojary ha creato questa calcolatrice e altre 500+ altre calcolatrici!
Verifier Image
Verificato da Rajat Vishwakarma
Istituto universitario di tecnologia RGPV (UIT - RGPV), Bhopal
Rajat Vishwakarma ha verificato questa calcolatrice e altre 400+ altre calcolatrici!

11 Bollente Calcolatrici

Flusso di calore massimo per nucleare l'ebollizione della piscina
​ Partire Flusso di calore massimo = (1.464*10^-9)*(((Calore specifico del liquido*(Conducibilità termica del liquido^2)*(Densità del liquido^0.5)*(Densità del liquido-Densità di vapore))/(Densità di vapore*Variazione dell'entalpia di vaporizzazione*Viscosità dinamica del fluido^0.5))^0.5)*(((Variazione dell'entalpia di vaporizzazione*Densità di vapore*Temperatura eccessiva)/(Tensione superficiale*Temperatura del fluido))^2.3)
Coefficiente di scambio termico per convezione per un'ebollizione stabile del film
​ Partire Coefficiente di trasferimento del calore per convezione = 0.62*((Conduttività termica del vapore^3*Densità di vapore*[g]*(Densità del liquido-Densità di vapore)*(Variazione dell'entalpia di vaporizzazione+(0.68*Calore specifico del vapore)*Temperatura eccessiva))/(Viscosità dinamica del vapore*Diametro*Temperatura eccessiva))^0.25
Flusso di calore per nucleare l'ebollizione della piscina
​ Partire Flusso di calore = Viscosità dinamica del fluido*Variazione dell'entalpia di vaporizzazione*((([g]*(Densità del liquido-Densità di vapore))/(Tensione superficiale))^0.5)*(((Calore specifico del liquido*Temperatura eccessiva)/(Costante nell'ebollizione nucleata*Variazione dell'entalpia di vaporizzazione*(Numero Prandtl)^1.7))^3.0)
Entalpia di evaporazione per nucleare l'ebollizione del pool
​ Partire Variazione dell'entalpia di vaporizzazione = ((1/Flusso di calore)*Viscosità dinamica del fluido*(([g]*(Densità del liquido-Densità di vapore))/(Tensione superficiale))^0.5*((Calore specifico del liquido*Temperatura eccessiva)/(Costante nell'ebollizione nucleata*(Numero Prandtl)^1.7))^3)^0.5
Entalpia di evaporazione dato il flusso di calore critico
​ Partire Variazione dell'entalpia di vaporizzazione = Flusso di calore critico/(0.18*Densità di vapore*(((Tensione superficiale*[g]*(Densità del liquido-Densità di vapore))/(Densità di vapore^2))^0.25))
Flusso di calore critico per nucleare l'ebollizione della piscina
​ Partire Flusso di calore critico = 0.18*Variazione dell'entalpia di vaporizzazione*Densità di vapore*((Tensione superficiale*[g]*(Densità del liquido-Densità di vapore))/(Densità di vapore^2))^0.25
Coefficiente di scambio termico dovuto all'irraggiamento per tubi orizzontali
​ Partire Coefficiente di trasferimento del calore per radiazione = [Stefan-BoltZ]*Emissività*(((Temperatura della parete^4)-(Temperatura di saturazione^4))/(Temperatura della parete-Temperatura di saturazione))
Emissività dato il coefficiente di scambio termico per irraggiamento
​ Partire Emissività = Coefficiente di trasferimento del calore per radiazione/([Stefan-BoltZ]*((Temperatura della parete^4-Temperatura di saturazione^4)/(Temperatura della parete-Temperatura di saturazione)))
Coefficiente di scambio termico per irraggiamento
​ Partire Coefficiente di trasferimento del calore per radiazione = (Coefficiente di scambio termico mediante ebollizione-Coefficiente di trasferimento del calore per convezione)/0.75
Coefficiente di scambio termico nella bollitura del film
​ Partire Coefficiente di scambio termico mediante ebollizione = Coefficiente di trasferimento del calore per convezione+0.75*Coefficiente di trasferimento del calore per radiazione
Coefficiente di scambio termico per convezione
​ Partire Coefficiente di trasferimento del calore per convezione = Coefficiente di scambio termico mediante ebollizione-0.75*Coefficiente di trasferimento del calore per radiazione

Flusso di calore massimo per nucleare l'ebollizione della piscina Formula

Flusso di calore massimo = (1.464*10^-9)*(((Calore specifico del liquido*(Conducibilità termica del liquido^2)*(Densità del liquido^0.5)*(Densità del liquido-Densità di vapore))/(Densità di vapore*Variazione dell'entalpia di vaporizzazione*Viscosità dinamica del fluido^0.5))^0.5)*(((Variazione dell'entalpia di vaporizzazione*Densità di vapore*Temperatura eccessiva)/(Tensione superficiale*Temperatura del fluido))^2.3)
Qmax = (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)

Cosa sta bollendo

L'ebollizione è la rapida vaporizzazione di un liquido, che si verifica quando un liquido viene riscaldato fino al suo punto di ebollizione, la temperatura alla quale la tensione di vapore del liquido è uguale alla pressione esercitata sul liquido dall'atmosfera circostante.

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