Horizontal Tubes पर Condensation के लिए Nusselt Theory में क्या Modification होता है? | हिंदी Guide

Nusselt Theory मूल रूप से vertical plate के लिए derive की गई थी। Horizontal tubes पर condensate film के behavior और gravity effect अलग होने के कारण कुछ modifications करनी पड़ती हैं। इस ब्लॉग में हम horizontal tubes के लिए Nusselt Theory के adjustment और heat transfer calculation हिंदी में समझेंगे।

1. Key Differences from Vertical Plate

• Vertical plate में condensate नीचे की ओर flow करता है, film thickness धीरे-धीरे बढ़ती है
• Horizontal tube पर condensate circumferential flow करता है, film thickness tube की curvature के अनुसार बदलती है
• Gravity और surface tension effects dominant होते हैं

2. Nusselt Theory Modification for Horizontal Tubes

• Average film thickness और heat transfer coefficient का empirical correlation use किया जाता है
• Modified heat transfer rate: q = 0.725 * [ (k³ * ρ² * g * h_fg * ΔT) / (μ * D) ]^(1/4)
• D = tube diameter, μ = dynamic viscosity, ρ = liquid density, k = thermal conductivity, h_fg = latent heat, ΔT = temperature difference
• Coefficient 0.725 empirically determined है (compared to 0.943 for vertical plate)

3. Practical Considerations

• Horizontal tubes में condensate dripping और non-uniform film thickness heat transfer पर असर डालते हैं
• Multi-tube heat exchangers में tube orientation और spacing ध्यान में रखना आवश्यक है
• Surface roughness और wettability भी heat transfer coefficient को affect करती हैं

4. Applications

• Shell-and-tube condensers in power plants
• HVAC systems and refrigeration condensers
• Process industry heat exchangers with horizontal tubes

निष्कर्ष

Horizontal tubes पर condensation के लिए Nusselt Theory में empirical modification की जाती है, जिससे circumferential film flow और gravity effects account में आते हैं। यह modification heat transfer coefficient और design calculations के लिए महत्वपूर्ण है।