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=0,7 м/с;
dвн-внутренний диаметр труб, м: dвн=D-2∙δст=10-2·2,5=5 мм=0,005 м;
ρ - плотность воды, кг/м3; согласно справочным данным, плотность воды при 60,50С составляет 982,73 кг/м3;
μ-вязкость воды, Па·с; согласно справочным данным, вязкость воды при 60,50С составляет 0,4653·10-3 Па·с.
Re=2,2∙0,005∙982,730,4653·10-3=23232
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=2000/5=400);
Pr, Prст – критерий Прандтля при средней температуре жидкости и стенки соответственно; Pr60,5=2,96, Pr110=1,58.
Nu=0,021·1·232320,8·2,960,43·(2,96/1,58)0,25=121,87
Коэффициент теплоотдачи для воды рассчитываем по формуле:
∝=Nu∙λdвн,
где λ - коэффициент теплопроводности воды, Вт/(м·К); согласно справочным данным, коэффициент теплопроводности воды при 60,50С составляет 0,659 Вт/(м·К).
∝=121,87∙0,6590,005=16062,5Втм2∙К.
Ответ: α=16062,5 Вт/(м2·К)