Вычислить коэффициент теплоотдачи воды подогреваемой в трубчатом теплообменнике

Определяем режим течения воды в трубах теплообменника по расчетному значению критерия Рейнольдса:
Re=w∙dвн∙ρμ,
где w - скорость движения воды, м/с; w=1,2 м/с;
dвн-внутренний диаметр труб, м: dвн=D-2∙δст=50-2·2,5=45 мм=0,045 м;
ρ - плотность воды, кг/м3; согласно справочным данным, плотность воды при 520С составляет 986,6 кг/м3;
μ-вязкость воды, Па·с; согласно справочным данным, вязкость воды при 520С составляет 0,5315·10-3 Па·с.
Re=1,2∙0,045∙986,60,5315·10-3=100238
Следовательно, режим течения воды турбулентный (Re>10000).
Для определения коэффициента теплоотдачи рассчитываем значение критерия Нуссельта по формуле:
Nu=0,021·εl·Re0,8·Pr0,43·(Pr/Prст)0,25,
где εl – коэффициент, зависящий от отношения длины трубы к ее диаметру; принимаем εl=1 (при L/d=1500/45=33);
Pr, Prст – критерий Прандтля при средней температуре жидкости и стенки соответственно; Pr52=3,43, Pr80=2,21.
Nu=0,021·1·1002380,8·3,430,43·(3,43/2,21)0,25=398,98
Коэффициент теплоотдачи для воды рассчитываем по формуле:
∝=Nu∙λdвн,
где λ - коэффициент теплопроводности воды, Вт/(м·К); согласно справочным данным, коэффициент теплопроводности воды при 520С составляет 0,650 Вт/(м·К).
∝=398,98∙0,6500,045=5763Втм2∙К.
Ответ: α=5763 Вт/(м2·К)