Coefficients globaux de transfert thermique
Coefficients globaux de transfert thermique typiques des échangeurs de chaleur, parois et systèmes isolés.
Aperçu
Les coefficients de transfert de chaleur globaux (U) représentent la conductance thermique totale d'un fluide à l'autre à travers la paroi d'un échangeur de chaleur. Ces coefficients combinent les effets de la conduction à travers la paroi et de la convection des deux côtés. Les valeurs dépendent fortement des types de fluides, des vitesses, des régimes d'écoulement et des conditions de surface. Les coefficients ci-dessous fournissent des estimations d'ingénierie typiques pour les calculs de conception initiaux.
Tableau de données
Le tableau suivant à 9 lignes est un résumé sélectionné pour une consultation rapide. Le tableau source original complet à 15 lignes est préservé dans le tableau source restauré ci-dessous.
Application | U (Coefficient global) (W/(m²·K)) |
|---|---|
| Eau à eau | 800 |
| Eau à huile | 350 |
| Eau à solution de glycol | 500 |
| Vapeur à eau | 1500 |
| Vapeur à huile | 300 |
| Air à air (tube aileté) | 30 |
| Air à eau (tube aileté) | 40 |
| Gaz à gaz | 25 |
| Vapeur en condensation à liquide | 1000 |
Source: engineeringtoolbox.com
Tableaux sources originaux restaurés
Les tableaux suivants sont restaurés à partir de la page source originale pour préserver les données de référence complètes.
Le premier tableau source détecté avec des lignes de navigation/recherche est un artefact de mise en page et ne contient pas de données de coefficients de transfert de chaleur. Le tableau d'ingénierie de la source est préservé ci-dessous.
La source originale souligne que le coefficient de transfert de chaleur global est approximatif et peut varier considérablement avec la vitesse du fluide, l'état de surface, l'encrassement et la géométrie de l'échangeur.
Exemple - Échangeur de chaleur eau à air
L'exemple de la source utilise une surface de transfert de chaleur en cuivre entre l'eau et l'air ou le gaz. D'après le tableau restauré, le coefficient de transfert de chaleur global est U = 13.1 W/(m2 K). Pour de l'eau à 80 degC et de l'air à 20 degC, le flux thermique est :
Coefficients de transfert de chaleur dans les échangeurs de chaleur
Fluid | Matériau dans la surface de transmission | Fluid | U (Btu/(ft2 hr oF)) | U (W/(m2 K)) |
|---|---|---|---|---|
| Water | Fonte | Air ou Gaz | 1.4 | 7.9 |
| Water | Acier doux | Air ou Gaz | 2 | 11.3 |
| Water | Copper | Air ou Gaz | 2.3 | 13.1 |
| Water | Fonte | Water | 40 - 50 | 230 - 280 |
| Water | Acier doux | Water | 60 - 70 | 340 - 400 |
| Water | Copper | Water | 60 - 80 | 340 - 455 |
| Air | Fonte | Air | 1 | 5.7 |
| Air | Acier doux | Air | 1.4 | 7.9 |
| Steam | Fonte | Air | 2 | 11.3 |
| Steam | Acier doux | Air | 2.5 | 14.2 |
| Steam | Copper | Air | 3 | 17 |
| Steam | Fonte | Water | 160 | 910 |
| Steam | Acier doux | Water | 185 | 1050 |
| Steam | Copper | Water | 205 | 1160 |
| Steam | Acier inoxydable | Water | 120 | 680 |
Source: engineeringtoolbox.com
Calculateur du taux de transfert de chaleur
Transfert de chaleur à partir de la valeur U globale
Convertisseur d'unités
Convertisseur d'unités pour le coefficient global de transfert de chaleur
La conversion exacte issue de la source est : 1 Btu/ft2 hr degF = 5.678 W/m2 K = 4.882 kcal/h m2 degC.
Notes d'ingénierie
- Valeurs approximatives : Les valeurs de
Urépertoriées sont des estimations standard pour des surfaces propres et des conditions de fonctionnement normales. L'entartrage, le calcaire ou des propriétés inhabituelles des fluides peuvent réduire significativement les performances réelles. - Surfaces à ailettes : Les coefficients côté air sont faibles, donc des tubes à ailettes sont utilisés pour augmenter la surface et améliorer la valeur globale de
Upour les échanges gaz-liquide. Uélevé pour la condensation : La condensation de la vapeur et les échanges liquide-liquide (par exemple eau-eau) ont généralement des coefficients très élevés en raison des coefficients de transfert de chaleur élevés associés au changement de phase et aux vitesses élevées des fluides.- Marge de conception : Pour les applications critiques, une analyse détaillée prenant en compte les propriétés spécifiques des fluides, les vitesses et les géométries est nécessaire. Ces valeurs typiques conviennent pour un dimensionnement préliminaire ou des études de faisabilité.
- Impact du matériau : La conductivité thermique du matériau de la paroi contribue également, mais son effet est souvent mineur par rapport aux résistances convectives de chaque côté.