熱伝達係数は流体システム内の熱交換プロセスを分析する重要なパラメータです。 流体の能力を定量化し、熱を表面にまたは移す。 この係数の正確な計算は、効率的な熱システムの設計に不可欠です。

熱伝達係数を理解する

熱伝達係数は、多くの場合、[]h[]と示されます。熱フラックスは、表面と流体の間の温度差に関連します。それは、W / m2・Kの単位で表現されます。 ]]h[]]の値は、流体特性、流量条件、および熱伝達(導電、または放射線)の性質に依存します。

係数を計算するメソッド

最も一般的な方法は、Reynolds、Prindl、Nuesselt などの寸法を使わずに、非日常的な相関性を伴います。これらの相関は、フローの政令や幾何学によって変わります。

数値相関による計算

数値相関法を用いてhを計算するには、次の手順を実行します。

  • フロー政令(ラマイナーまたはタバント)を決定します。
  • 流体速度、特性長さ、流体密度、粘度に基づいて、Reynolds 数値(Re)を計算します。
  • 流体特性を用いてPrndtl数(Pr)を計算します。
  • 適切な相関を使用して、Nu(Nu) の数値を検索します。
  • 熱伝達係数を計算する:[]]h = (Nu × k)/L]のところは、熱伝導性であり、]Lは特性の長さです。

計算例

給水管内を2m/sの速度で0.05mの直径で流します。流体特性は次のとおりです。熱伝導性]k = 0.6 W/m・K、粘度] = 0.001 Pa·s]、密度[]]] = 1000 kg/m3、粘度]、[FLT:[FLT:] [FLT:] [FLT: [FLT:] [F] [FLT:] [F] [F] [F]] [F]] [F] [F] [F] [F] [[FLT: [[FLT: [F] [F] [F] [[F] [[F] [F] [[F] [FLT: [F] [F] [F] [F] [[F] [[F] [[F] [[F]]]] [[F]] [[F] [[F]] [[F]]]]

Re: Re = (ρ × v × D) / η = (1000 × 2 × 0.05) / 0.001 = 100,000. Re > 4000, 流量が乱流しています。パイプ内のタブレンフローの典型的な相関を使用して、Nu ≈ 0.023 × Re0.8×Pr]]0.4. Pr[FLT]×[FLT]×[FLT]×[FLT]××[FLT]K]×[K]K]×[K]K]K[K]K]K[K]K]K]K[K]K[K]K]K[K]K[K]K[K]K[K]K]K[K]K]K[K[K[K]K]K]K[K[K]K]K[K]K[K[K[K[K]K[K[K]K[K[K[K]K]K[K]K[K[K]K]K[K[

数値を計算: NU ≈ 0.023 x 100,0000.8]× 6.97]0.4≈ 0.023 x 15,848 x 2.34 ≈856.5。

最後に、[h]を計算します。 h = (Nu × k) / D = (856.5 × 0.6) / 0.05 ≈ 10,278 W/m2・K。