Development and validation of an improved heat transfer calculation model for rough tubes

• Yanán Camaraza Medina ^[1] ; Michael Mortensen ^[2] ; Yamilka Blanco-Garcia ^[3]
  1. [1] Universidad de Guanajuato

     Universidad de Guanajuato

     México

     
  2. [2] University of California, Santa Barbara

     University of California, Santa Barbara

     Estados Unidos

     
  3. [3] University of Moa, Holguín, Cuba

  Mostrar afiliaciones +
• Localización: Minería y geología, ISSN-e 1993-8012, ISSN 0258-5979, Vol. 40, Nº. 1, 2024, págs. 25-45
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Desarrollo y validaciónde un modelo mejorado de cálculo de transferencia de calor para tubos rugosos
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • español

    An improved method for heat transfer calculation inside rough tubes is provided. The model has been obtained from a second assessment developed early by the authors on fluid flow in single-phase inside rough tubes. The proposed correlation has been verified by comparison with a total of 1666 experimental available data of 34 different fluids, including air, gases, water and organic liquids. The proposal model covers a validity range for Prandtl number ranging from 0.65 to4.52x104,values of Reynolds numberfrom2.4x103 to 8.32x106, a range of relative roughness ranging from5x10-2to 2x10-6and viscosity ratio from 0.0048 to 181.5. The proposed model provides a good correlation for104≤Re and Re<104, with an average error of 18.3% for 70.4% of the data and 16.6% for 74.8% of the data, respectively. The method presents a satisfactory agreement with the experimental data in each interval evaluated; therefore, the model can be considerate accurate enough for practical application. At the present time, in the available technical literature, a method with similar characteristics is unknown.

  • English

    Se presenta un método perfeccionadopara el cálculo de la transferencia de calor en el interior de tubos rugosos. El modelo se ha obtenido a partir de una segunda evaluación desarrollada anteriormente por los autores sobre el flujo de fluidos en una sola fase en el interior de tubos rugosos. La correlación propuesta se ha verificado mediante comparación con un total de 1 666 datos experimentales disponibles de 34 fluidos diferentes, entre los que se incluyen aire, gases, agua y líquidos orgánicos. El modelo propuesto cubre un rango de validez para el número de Prandtl que va de 0,65 a 4,52 x 104, valores del número de Reynolds de 2,4 x103a 8,32 x106, un rango de rugosidad relativa de 5 x10-2a 2 x10-6y una relación de viscosidad de 0,0048 a 181,5. El modelo propuesto proporciona una buena correlación para 104≤Re yRe<104, con un error medio del 18,3% para el 70,4% de los datos y del 16,6% para el 74,8% de los datos, respectivamente. El método presenta una concordancia satisfactoria con los datos experimentales en cada intervalo evaluado; portanto, el modelo puede considerarse suficientemente preciso para su aplicación práctica. Actualmente, en la literatura técnica disponible se desconoce un método con características similares.