Coeficiente de transferência de calor com carregamento de tubo para condensação fora de tubos horizontais Calculadora

✖A condutividade térmica no trocador de calor é a constante de proporcionalidade para o fluxo de calor durante a transferência de calor por condução em um trocador de calor.ⓘ Condutividade Térmica no Trocador de Calor [k_f]			+10% -10%
✖A densidade do fluido na transferência de calor é definida como a razão entre a massa de um determinado fluido e o volume que ele ocupa.ⓘ Densidade do Fluido na Transferência de Calor [ρ_f]			+10% -10%
✖A densidade do vapor é definida como a razão entre a massa e o volume do vapor em uma determinada temperatura.ⓘ Densidade de Vapor [ρ_V]			+10% -10%
✖A viscosidade do fluido à temperatura média no trocador de calor é uma propriedade fundamental dos fluidos que caracteriza sua resistência ao fluxo em um trocador de calor.ⓘ Viscosidade do fluido à temperatura média [μ]			+10% -10%
✖Carregamento de tubo horizontal refere-se à formação de filme de condensado líquido sobre os tubos inclinados na orientação horizontal em um trocador de calor do tipo condensador.ⓘ Carregamento de tubo horizontal [Γ_h]			+10% -10%
✖O número de tubos na linha vertical do trocador é definido como a contagem de tubos alinhados na posição vertical logo no centro do layout do feixe de tubos.ⓘ Número de tubos na fileira vertical do trocador [N_Vertical]			+10% -10%

✖O Coeficiente Médio de Condensação é o coeficiente médio de transferência de calor considerando a transferência de calor interna e externa durante a condensação.ⓘ Coeficiente de transferência de calor com carregamento de tubo para condensação fora de tubos horizontais [h_average]

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Fórmula

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Coeficiente de transferência de calor com carregamento de tubo para condensação fora de tubos horizontais

Fórmula

`"h"_{"average"} = 0.95*"k"_{"f"}*(("ρ"_{"f"}*("ρ"_{"f"}-"ρ"_{"V"})*("[g]")/("μ"*"Γ"_{"h"}))^(1/3))*("N"_{"Vertical"}^(-1/6))`

Exemplo

`"1370.392W/m²*K"=0.95*"3.4W/(m*K)"*(("995kg/m³"*("995kg/m³"-"1.712kg/m³")*("[g]")/("1.005Pa*s"*"0.007685"))^(1/3))*(("270")^(-1/6))`

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Coeficiente de transferência de calor com carregamento de tubo para condensação fora de tubos horizontais Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Coeficiente Médio de Condensação = 0.95*Condutividade Térmica no Trocador de Calor*((Densidade do Fluido na Transferência de Calor*(Densidade do Fluido na Transferência de Calor-Densidade de Vapor)*([g])/(Viscosidade do fluido à temperatura média*Carregamento de tubo horizontal))^(1/3))*(Número de tubos na fileira vertical do trocador^(-1/6))
h_average = 0.95*k_f*((ρ_f*(ρ_f-ρ_V)*([g])/(μ*Γ_h))^(1/3))*(N_Vertical^(-1/6))
Esta fórmula usa 1 Constantes, 7 Variáveis

Constantes Usadas

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

Variáveis Usadas

Coeficiente Médio de Condensação - (Medido em Watt por metro quadrado por Kelvin) - O Coeficiente Médio de Condensação é o coeficiente médio de transferência de calor considerando a transferência de calor interna e externa durante a condensação.
Condutividade Térmica no Trocador de Calor - (Medido em Watt por Metro por K) - A condutividade térmica no trocador de calor é a constante de proporcionalidade para o fluxo de calor durante a transferência de calor por condução em um trocador de calor.
Densidade do Fluido na Transferência de Calor - (Medido em Quilograma por Metro Cúbico) - A densidade do fluido na transferência de calor é definida como a razão entre a massa de um determinado fluido e o volume que ele ocupa.
Densidade de Vapor - (Medido em Quilograma por Metro Cúbico) - A densidade do vapor é definida como a razão entre a massa e o volume do vapor em uma determinada temperatura.
Viscosidade do fluido à temperatura média - (Medido em pascal segundo) - A viscosidade do fluido à temperatura média no trocador de calor é uma propriedade fundamental dos fluidos que caracteriza sua resistência ao fluxo em um trocador de calor.
Carregamento de tubo horizontal - Carregamento de tubo horizontal refere-se à formação de filme de condensado líquido sobre os tubos inclinados na orientação horizontal em um trocador de calor do tipo condensador.
Número de tubos na fileira vertical do trocador - O número de tubos na linha vertical do trocador é definido como a contagem de tubos alinhados na posição vertical logo no centro do layout do feixe de tubos.

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

Condutividade Térmica no Trocador de Calor: 3.4 Watt por Metro por K --> 3.4 Watt por Metro por K Nenhuma conversão necessária
Densidade do Fluido na Transferência de Calor: 995 Quilograma por Metro Cúbico --> 995 Quilograma por Metro Cúbico Nenhuma conversão necessária
Densidade de Vapor: 1.712 Quilograma por Metro Cúbico --> 1.712 Quilograma por Metro Cúbico Nenhuma conversão necessária
Viscosidade do fluido à temperatura média: 1.005 pascal segundo --> 1.005 pascal segundo Nenhuma conversão necessária
Carregamento de tubo horizontal: 0.007685 --> Nenhuma conversão necessária
Número de tubos na fileira vertical do trocador: 270 --> Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

h_average = 0.95*k_f*((ρ_f*(ρ_f-ρ_V)*([g])/(μ*Γ_h))^(1/3))*(N_Vertical^(-1/6)) --> 0.95*3.4*((995*(995-1.712)*([g])/(1.005*0.007685))^(1/3))*(270^(-1/6))

Avaliando ... ...

h_average = 1370.39226548401

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

1370.39226548401 Watt por metro quadrado por Kelvin --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

1370.39226548401 ≈ 1370.392 Watt por metro quadrado por Kelvin <-- Coeficiente Médio de Condensação

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Rishi Vadodaria

Malviya Instituto Nacional de Tecnologia (MNIT JAIPUR), JAIPUR

Rishi Vadodaria criou esta calculadora e mais 200+ calculadoras!

Verificado por Vaibhav Mishra

Faculdade de Engenharia DJ Sanghvi (DJSCE), Mumbai

Vaibhav Mishra verificou esta calculadora e mais 200+ calculadoras!

< 19 Coeficiente de transferência de calor em trocadores de calor Calculadoras

Coeficiente de transferência de calor para condensação fora de tubos horizontais

Vai Coeficiente Médio de Condensação = 0.95*Condutividade Térmica no Trocador de Calor*((Densidade do Fluido na Transferência de Calor*(Densidade do Fluido na Transferência de Calor-Densidade de Vapor)*([g]/Viscosidade do fluido à temperatura média)*(Número de tubos no trocador de calor*Comprimento do tubo no trocador de calor/Vazão de massa no trocador de calor))^(1/3))*(Número de tubos na fileira vertical do trocador^(-1/6))

Coeficiente de transferência de calor para condensação dentro de tubos verticais

Vai Coeficiente Médio de Condensação = 0.926*Condutividade Térmica no Trocador de Calor*((Densidade do Fluido na Transferência de Calor/Viscosidade do fluido à temperatura média)*(Densidade do Fluido na Transferência de Calor-Densidade de Vapor)*[g]*(pi*Diâmetro interno do tubo no trocador*Número de tubos no trocador de calor/Vazão de massa no trocador de calor))^(1/3)

Coeficiente de transferência de calor para condensação fora de tubos verticais

Vai Coeficiente Médio de Condensação = 0.926*Condutividade Térmica no Trocador de Calor*((Densidade do Fluido na Transferência de Calor/Viscosidade do fluido à temperatura média)*(Densidade do Fluido na Transferência de Calor-Densidade de Vapor)*[g]*(pi*Diâmetro externo do tubo*Número de tubos no trocador de calor/Vazão de massa no trocador de calor))^(1/3)

Fluxo Máximo de Calor no Processo de Evaporação

Vai Fluxo Máximo de Calor = (pi/24)*Calor latente de vaporização*Densidade do vapor*(Tensão Interfacial*([g]/Densidade do vapor^2)*(Densidade do Fluido na Transferência de Calor-Densidade do vapor))^(1/4)*((Densidade do Fluido na Transferência de Calor+Densidade do vapor)/(Densidade do Fluido na Transferência de Calor))^(1/2)

Coeficiente de transferência de calor para subresfriamento dentro de tubos verticais

Vai Coeficiente de subresfriamento interno = 7.5*(4*(Vazão de massa no trocador de calor/(Viscosidade do fluido à temperatura média*Diâmetro interno do tubo no trocador*pi))*((Capacidade térmica específica*Densidade do Fluido na Transferência de Calor^2*Condutividade Térmica no Trocador de Calor^2)/Viscosidade do fluido à temperatura média))^(1/3)

Coeficiente de transferência de calor com carregamento de tubo para condensação fora de tubos horizontais

Vai Coeficiente Médio de Condensação = 0.95*Condutividade Térmica no Trocador de Calor*((Densidade do Fluido na Transferência de Calor*(Densidade do Fluido na Transferência de Calor-Densidade de Vapor)*([g])/(Viscosidade do fluido à temperatura média*Carregamento de tubo horizontal))^(1/3))*(Número de tubos na fileira vertical do trocador^(-1/6))

Coeficiente de transferência de calor para subresfriamento externo de tubos horizontais

Vai Coeficiente de subresfriamento = 116*((Condutividade Térmica no Trocador de Calor^3)*(Densidade do Fluido na Transferência de Calor/Diâmetro externo do tubo)*(Capacidade térmica específica/Viscosidade do fluido à temperatura média)*Coeficiente de Expansão Térmica para Fluido*(Temperatura do filme-Temperatura do fluido a granel))^0.25

Coeficiente de transferência de calor do lado do casco

Vai Coeficiente de transferência de calor lateral da carcaça = Fator de transferência de calor*Número de Reynold para fluido*(Número Prandlt para fluido^0.333)*(Condutividade Térmica no Trocador de Calor/Diâmetro equivalente no trocador de calor)*(Viscosidade do fluido à temperatura média/Viscosidade do fluido à temperatura da parede do tubo)^0.14

Coeficiente de transferência de calor com carregamento de tubo para condensação fora dos tubos verticais

Vai Coeficiente Médio de Condensação = 0.926*Condutividade Térmica no Trocador de Calor*((Densidade do Fluido na Transferência de Calor)*(Densidade do Fluido na Transferência de Calor-Densidade de Vapor)*[g]/((Viscosidade do fluido à temperatura média*Carregamento do tubo externo)))^(1/3)

Coeficiente de transferência de calor com carregamento de tubo para condensação dentro de tubos verticais

Coeficiente de transferência de calor para trocador de calor de placas

Vai Coeficiente de filme de placa = 0.26*(Condutividade Térmica no Trocador de Calor/Diâmetro equivalente no trocador de calor)*(Número de Reynold para fluido^0.65)*(Número Prandlt para fluido^0.4)*(Viscosidade do fluido à temperatura média/Viscosidade do fluido à temperatura da parede do tubo)^0.14

Coeficiente de transferência de calor para água no lado do tubo no trocador de calor de casco e tubo

Vai Coeficiente de transferência de calor lateral do tubo = 4200*(1.35+0.02*(Temperatura da água))*(Velocidade do Fluido no Trocador de Calor^0.8)/(Diâmetro interno do tubo no trocador)^0.2

Carregamento de tubo vertical para condensação interna

Vai Carregamento de tubo = Fluxo Condensado/(Número de tubos no trocador de calor*pi*Diâmetro interno do tubo no trocador)

Carregamento de tubo vertical para condensação externa

Vai Carregamento do tubo externo = Fluxo Condensado/(Número de tubos no trocador de calor*pi*Diâmetro externo do tubo)

Comprimento dos tubos no condensador horizontal, dada a carga do tubo e a vazão do condensado

Vai Comprimento do tubo no trocador de calor = Fluxo Condensado/(Número de tubos no trocador de calor*Carregamento de tubo horizontal)

Número de tubos no condensador horizontal, dada a vazão do condensado e a carga do tubo

Vai Número de tubos no trocador de calor = Fluxo Condensado/(Carregamento de tubo horizontal*Comprimento do tubo no trocador de calor)

Carregamento de tubo horizontal para condensação externa

Vai Carregamento de tubo horizontal = Fluxo Condensado/(Número de tubos no trocador de calor*Comprimento do tubo no trocador de calor)

Número de Reynolds para filme condensado devido ao carregamento do tubo

Vai Número de Reynolds para filme condensado = (4*Carregamento de tubo)/(Viscosidade do fluido à temperatura média)

Carregamento vertical do tubo com número de Reynolds para filme condensado

Vai Carregamento de tubo = (Número de Reynolds para filme condensado*Viscosidade do fluido à temperatura média)/4

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