Explicit forms for the calculation of heat and momentum transfer coefficients for vapour condensation on surfaces of various forms

Authors

  • Marcio L. de Souza-Santos

    1. Scientific Researcher, IPT — Institute de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo, Cidade Universitária, 05508, São Paulo, S.P., Caixa Postal 7141, CEP 01051, Brazil
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Abstract

A relatively simple method to calculate the heat and momentum transfer coefficients for the laminar condensation of pure vapours on surfaces of various forms is presented.

It can be applied generally to surfaces having a variety of geometrical forms. Examples of such applications are presented for the cases of: plane and exponential curved plate profiles, horizontal cylinders, sinusoidal plates and rotating discs and cones.

The mathematical treatment leads to explicit expressions for the parameters of the process, among them the heat transfer coefficients. It considers the effects of film acceleration and energy convection.

It must be stressed that the method is not intended to bring more precision than existing methods which take into account the mentioned effects, but is proposed as a generalized procedure for geometrical surface forms and also to speed the calculations for complicated condensation surface geometries. A guide for equipment designers is also provided.

Abstract

On présente une méthode relativement simple pour calculer les coefficients de transfert de chaleur et de quantité de moment pour la condensation laminaire de vapeurs pures sur des surfaces de formes variées.

Cette méthode peut généralement être appliquée à des surfaces de diverses formes géométriques. Des exemples de telles applications sont présentés pour les cas suivants: profils plans ou courbés exponentiellement, cylindres horizontaux, plateaux sinusoïdaux et disques et cônes rotatifs.

Le traitement mathématique nous amène à expliciter des expressions pour les paramètres du procédé, dont les coefficients de transfert de chaleur. Les effets de l'accélération du film et de la convection d'énergie sont pris en compte.

II faut souligner que cette méthode ne vise pas à apporter plus de précisions que les méthodes existantes qui tiennent compte des effets mentionnés, mais qu'elle est proposée comme approche généralisée pour les formes de surface géométriques et également pour accélérer les calculs pour les géométries de surface de condensation compliquées. Un guide est fourni pour les concepteurs d'équipement.

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