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=2,4 м/с;
dвн-внутренний диаметр труб, м: dвн=D-2∙δст=20-2·2,5=15 мм=0,015 м;
ρ - плотность воды, кг/м3; согласно справочным данным, плотность воды при 500С составляет 987,5 кг/м3;
μ-вязкость воды, Па·с; согласно справочным данным, вязкость воды при 520С составляет 0,5494·10-3 Па·с.
Re=2,4∙0,015∙987,50,5494·10-3=64707
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=1500/15=100);
Pr, Prст – критерий Прандтля при средней температуре жидкости и стенки соответственно; Pr50=3,54, Pr120=1,43.
Nu=0,021·1·647070,8·3,540,43·(3,54/1,43)0,25=320,24
Коэффициент теплоотдачи для воды рассчитываем по формуле:
∝=Nu∙λdвн,
где λ - коэффициент теплопроводности воды, Вт/(м·К); согласно справочным данным, коэффициент теплопроводности воды при 500С составляет 0,648 Вт/(м·К).
∝=320,24∙0,6480,015=13834,37Втм2∙К.
Ответ: α=13834,37 Вт/(м2·К)