Boiling Correlations क्या हैं और Heat Transfer में कैसे Apply होते हैं?

Boiling heat transfer का analysis complex होता है क्योंकि surface temperature, bubble formation और liquid properties पर बहुत निर्भर करता है। Boiling correlations empirical या semi-empirical formulas हैं जो heat transfer coefficient या heat flux calculate करने में मदद करते हैं। इस ब्लॉग में हम प्रमुख boiling correlations और उनका heat transfer में उपयोग हिंदी में समझेंगे।

1. Nukiyama Correlation

Nukiyama ने experimental data के आधार पर nucleate boiling curve develop किया। यह correlation boiling curve में surface superheat और heat flux relationship बताती है।

2. Rohsenow Correlation

Nucleate boiling के लिए widely used correlation:

q'' = μ_l * h_fg * [g * (ρ_l - ρ_v) / σ]^(1/2) * (c_p * ΔT / h_fg * Pr_l^n_s)ⁿ

• q'' = heat flux (W/m²)
• μ_l = dynamic viscosity of liquid
• h_fg = latent heat of vaporization
• ρ_l, ρ_v = density of liquid and vapor
• σ = surface tension
• c_p = specific heat, ΔT = superheat
• Pr_l = Prandtl number of liquid
• n_s, n = empirical constants

3. Other Correlations

• For saturated pool boiling: Cooper correlation
• For flow boiling: Chen correlation, Gungor-Winterton correlation
• These correlations include effects of flow, pressure, and surface orientation

4. Applications in Heat Transfer

• Design of boilers and steam generators
• Heat exchangers with phase change
• Refrigeration and air-conditioning evaporators
• Electronics cooling by immersion boiling

निष्कर्ष

Boiling correlations empirical relationships हैं जो complex nucleate और flow boiling phenomena को simplify करती हैं। Engineers इन correlations का use करके heat flux और heat transfer coefficient calculate कर सकते हैं, जिससे efficient design of heat exchangers, boilers और refrigeration systems संभव होता है।