熱交換器の問題
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最近、熱交換器に関する問題を見ました。それは単程管式熱交換器で、溶液が管内を流れ、飽和水蒸気がケーシング側で同じ温度の水に凝縮します。主管の本数が変わらず、管程が4程になった場合、乱流条件下での対流熱伝達係数αは流速uの0.8乗に比例する。その理由は、管程が4つあるため、管内の流速が元の4倍になるからか？わかりません。また、管長Lを計算する際には、管の外径を使うのでしょうか？管径の選定ルールがよくわかりません。どうぞよろしくお願いいたします。
これは熱伝達係数とは関係なく、一定の体積流量における面積と速度の関係を調べるものです。
この投稿は、2015年12月18日16時13分にf9kxによって最終的に編集されました。管理回数とは、熱交換器の配管内を流体が往復する回数として理解できます。 この問題は次のように理解できます。熱交換器の中には4本の配管があり、これらを並列に接続すると（つまり、より大きな直径の1本の配管として扱う）、流体は熱交換器内を往復せず、1回だけ流れる。これが単程流れです；4本の配管を直列に接続し、管端を180°エルボで繋げると（実際の運転状態ではエルボと同等）、流体は熱交換器内を2回往復することになり、これが4管程となる；2つずつ並列にしてから直列に接続すると、流体が行き来することになり、2つのチューブパスになります。プロセスチャンネル数の意味が分かれば、流速の変化も理解しやすくなります。 外径を使うか内径を使うかは、総伝熱係数が内表面に対するものか外表面に対するものかによります。総伝熱係数にKiを用いる場合は、内径を使用します；全伝熱係数をKoとする場合、外径を用いる；一般的にはKoが用いられる