Fluxo de calor para ebulição da piscina nucleada Calculadora

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Noções básicas de HMT

Radiação

Transferência de Massa Convectiva

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✖A viscosidade dinâmica do fluido é a resistência ao movimento de uma camada de um fluido sobre outra.ⓘ Viscosidade Dinâmica do Fluido [μ_f]			+10% -10%
✖Mudança na entalpia de vaporização é a quantidade de energia (entalpia) que deve ser adicionada a uma substância líquida para transformar uma quantidade dessa substância em gás.ⓘ Mudança na entalpia de vaporização [∆H]			+10% -10%
✖A densidade do líquido é a massa de uma unidade de volume de uma substância material.ⓘ Densidade do Líquido [ρ_l]			+10% -10%
✖A Densidade do Vapor é a massa de uma unidade de volume de uma substância material.ⓘ Densidade de Vapor [ρ_v]			+10% -10%
✖Tensão superficial é a superfície de um líquido que lhe permite resistir a uma força externa, devido à natureza coesiva de suas moléculas.ⓘ Tensão superficial [Y]			+10% -10%
✖O calor específico do líquido é a quantidade de calor por unidade de massa necessária para aumentar a temperatura em um grau Celsius.ⓘ Calor Específico do Líquido [C_l]			+10% -10%
✖O excesso de temperatura é definido como a diferença de temperatura entre a fonte de calor e a temperatura de saturação do fluido.ⓘ Excesso de temperatura [ΔT]			+10% -10%
✖Constante na ebulição nucleada é um termo constante usado na equação de ebulição do pool nucleado.ⓘ Constante em ebulição nucleada [C_s]			+10% -10%
✖O número de Prandtl (Pr) ou grupo de Prandtl é um número adimensional, nomeado em homenagem ao físico alemão Ludwig Prandtl, definido como a razão entre a difusividade do momento e a difusividade térmica.ⓘ Número Prandtl [Pr]			+10% -10%

✖Fluxo de calor é a taxa de transferência de calor por unidade de área normal à direção do fluxo de calor. É denotado pela letra "q".ⓘ Fluxo de calor para ebulição da piscina nucleada [Q]

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Fórmula

✖

Fluxo de calor para ebulição da piscina nucleada

Fórmula

`"Q" = "μ"_{"f"}*"∆H"*((("[g]"*("ρ"_{"l"}-"ρ"_{"v"}))/("Y"))^0.5)*((("C"_{"l"}*"ΔT")/("C"_{"s"}*"∆H"*("Pr")^1.7))^3.0)`

Exemplo

`"69.42814W/m²"="8Pa*s"*"500J/mol"*((("[g]"*("4kg/m³"-"0.5kg/m³"))/("21.8N/m"))^0.5)*((("3J/(kg*K)"*"12K")/("0.55"*"500J/mol"*("0.7")^1.7))^3.0)`

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Fluxo de calor para ebulição da piscina nucleada Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Fluxo de calor = Viscosidade Dinâmica do Fluido*Mudança na entalpia de vaporização*((([g]*(Densidade do Líquido-Densidade de Vapor))/(Tensão superficial))^0.5)*(((Calor Específico do Líquido*Excesso de temperatura)/(Constante em ebulição nucleada*Mudança na entalpia de vaporização*(Número Prandtl)^1.7))^3.0)
Q = μ_f*∆H*((([g]*(ρ_l-ρ_v))/(Y))^0.5)*(((C_l*ΔT)/(C_s*∆H*(Pr)^1.7))^3.0)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 10 Variáveis

Constantes Usadas

[g] - Aceleração gravitacional na Terra Valor considerado como 9.80665

Variáveis Usadas

Fluxo de calor - (Medido em Watt por metro quadrado) - Fluxo de calor é a taxa de transferência de calor por unidade de área normal à direção do fluxo de calor. É denotado pela letra "q".
Viscosidade Dinâmica do Fluido - (Medido em pascal segundo) - A viscosidade dinâmica do fluido é a resistência ao movimento de uma camada de um fluido sobre outra.
Mudança na entalpia de vaporização - (Medido em Joule Per Mole) - Mudança na entalpia de vaporização é a quantidade de energia (entalpia) que deve ser adicionada a uma substância líquida para transformar uma quantidade dessa substância em gás.
Densidade do Líquido - (Medido em Quilograma por Metro Cúbico) - A densidade do líquido é a massa de uma unidade de volume de uma substância material.
Densidade de Vapor - (Medido em Quilograma por Metro Cúbico) - A Densidade do Vapor é a massa de uma unidade de volume de uma substância material.
Tensão superficial - (Medido em Newton por metro) - Tensão superficial é a superfície de um líquido que lhe permite resistir a uma força externa, devido à natureza coesiva de suas moléculas.
Calor Específico do Líquido - (Medido em Joule por quilograma por K) - O calor específico do líquido é a quantidade de calor por unidade de massa necessária para aumentar a temperatura em um grau Celsius.
Excesso de temperatura - (Medido em Kelvin) - O excesso de temperatura é definido como a diferença de temperatura entre a fonte de calor e a temperatura de saturação do fluido.
Constante em ebulição nucleada - Constante na ebulição nucleada é um termo constante usado na equação de ebulição do pool nucleado.
Número Prandtl - O número de Prandtl (Pr) ou grupo de Prandtl é um número adimensional, nomeado em homenagem ao físico alemão Ludwig Prandtl, definido como a razão entre a difusividade do momento e a difusividade térmica.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Viscosidade Dinâmica do Fluido: 8 pascal segundo --> 8 pascal segundo Nenhuma conversão necessária
Mudança na entalpia de vaporização: 500 Joule Per Mole --> 500 Joule Per Mole Nenhuma conversão necessária
Densidade do Líquido: 4 Quilograma por Metro Cúbico --> 4 Quilograma por Metro Cúbico Nenhuma conversão necessária
Densidade de Vapor: 0.5 Quilograma por Metro Cúbico --> 0.5 Quilograma por Metro Cúbico Nenhuma conversão necessária
Tensão superficial: 21.8 Newton por metro --> 21.8 Newton por metro Nenhuma conversão necessária
Calor Específico do Líquido: 3 Joule por quilograma por K --> 3 Joule por quilograma por K Nenhuma conversão necessária
Excesso de temperatura: 12 Kelvin --> 12 Kelvin Nenhuma conversão necessária
Constante em ebulição nucleada: 0.55 --> Nenhuma conversão necessária
Número Prandtl: 0.7 --> Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

Q = μ_f*∆H*((([g]*(ρ_l-ρ_v))/(Y))^0.5)*(((C_l*ΔT)/(C_s*∆H*(Pr)^1.7))^3.0) --> 8*500*((([g]*(4-0.5))/(21.8))^0.5)*(((3*12)/(0.55*500*(0.7)^1.7))^3.0)

Avaliando ... ...

Q = 69.4281385117412

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

69.4281385117412 Watt por metro quadrado --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

69.4281385117412 ≈ 69.42814 Watt por metro quadrado <-- Fluxo de calor

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Nishan Poojary

Instituto Shri Madhwa Vadiraja de Tecnologia e Gestão (SMVITM), Udupi

Nishan Poojary criou esta calculadora e mais 500+ calculadoras!

Verificado por Rajat Vishwakarma

Instituto Universitário de Tecnologia RGPV (UIT - RGPV), Bhopal

Rajat Vishwakarma verificou esta calculadora e mais 400+ calculadoras!

< 11 Ebulição Calculadoras

Fluxo de calor máximo para a ebulição da piscina nucleada

Vai Fluxo Máximo de Calor = (1.464*10^-9)*(((Calor Específico do Líquido*(Condutividade Térmica do Líquido^2)*(Densidade do Líquido^0.5)*(Densidade do Líquido-Densidade de Vapor))/(Densidade de Vapor*Mudança na entalpia de vaporização*Viscosidade Dinâmica do Fluido^0.5))^0.5)*(((Mudança na entalpia de vaporização*Densidade de Vapor*Excesso de temperatura)/(Tensão superficial*Temperatura do Fluido))^2.3)

Coeficiente de transferência de calor por convecção para ebulição de filme estável

Vai Coeficiente de transferência de calor por convecção = 0.62*((Condutividade Térmica do Vapor^3*Densidade de Vapor*[g]*(Densidade do Líquido-Densidade de Vapor)*(Mudança na entalpia de vaporização+(0.68*Calor Específico de Vapor)*Excesso de temperatura))/(Viscosidade Dinâmica do Vapor*Diâmetro*Excesso de temperatura))^0.25

Fluxo de calor para ebulição da piscina nucleada

Vai Fluxo de calor = Viscosidade Dinâmica do Fluido*Mudança na entalpia de vaporização*((([g]*(Densidade do Líquido-Densidade de Vapor))/(Tensão superficial))^0.5)*(((Calor Específico do Líquido*Excesso de temperatura)/(Constante em ebulição nucleada*Mudança na entalpia de vaporização*(Número Prandtl)^1.7))^3.0)

Entalpia de evaporação para ebulição do pool nucleado

Vai Mudança na entalpia de vaporização = ((1/Fluxo de calor)*Viscosidade Dinâmica do Fluido*(([g]*(Densidade do Líquido-Densidade de Vapor))/(Tensão superficial))^0.5*((Calor Específico do Líquido*Excesso de temperatura)/(Constante em ebulição nucleada*(Número Prandtl)^1.7))^3)^0.5

Entalpia de evaporação dado fluxo de calor crítico

Vai Mudança na entalpia de vaporização = Fluxo de calor crítico/(0.18*Densidade de Vapor*(((Tensão superficial*[g]*(Densidade do Líquido-Densidade de Vapor))/(Densidade de Vapor^2))^0.25))

Fluxo de calor crítico para a ebulição da piscina nucleada

Vai Fluxo de calor crítico = 0.18*Mudança na entalpia de vaporização*Densidade de Vapor*((Tensão superficial*[g]*(Densidade do Líquido-Densidade de Vapor))/(Densidade de Vapor^2))^0.25

Coeficiente de transferência de calor devido à radiação para tubos horizontais

Vai Coeficiente de transferência de calor por radiação = [Stefan-BoltZ]*Emissividade*(((Temperatura da parede^4)-(Temperatura de saturação^4))/(Temperatura da parede-Temperatura de saturação))

Emissividade dado coeficiente de transferência de calor por radiação

Vai Emissividade = Coeficiente de transferência de calor por radiação/([Stefan-BoltZ]*((Temperatura da parede^4-Temperatura de saturação^4)/(Temperatura da parede-Temperatura de saturação)))

Coeficiente de transferência de calor por radiação

Vai Coeficiente de transferência de calor por radiação = (Coeficiente de transferência de calor por ebulição-Coeficiente de transferência de calor por convecção)/0.75

Coeficiente de transferência de calor na ebulição do filme

Vai Coeficiente de transferência de calor por ebulição = Coeficiente de transferência de calor por convecção+0.75*Coeficiente de transferência de calor por radiação

Coeficiente de transferência de calor para convecção

Vai Coeficiente de transferência de calor por convecção = Coeficiente de transferência de calor por ebulição-0.75*Coeficiente de transferência de calor por radiação

Fluxo de calor para ebulição da piscina nucleada Fórmula

O que esta fervendo

Ebulição é a rápida vaporização de um líquido, que ocorre quando um líquido é aquecido até seu ponto de ebulição, temperatura na qual a pressão de vapor do líquido é igual à pressão exercida sobre o líquido pela atmosfera circundante.

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