Горизонтальная труба длиной L, м и наружным диаметром d, м расположена в помещении, температура. 8

Горизонтальная труба длиной L, м и наружным диаметром d, м расположена в помещении, температура воздуха в котором tв, °С. Средняя температура поверхности трубы tс, °С. Определите величину коэффициента теплоотдачи от трубы к воздуху, а также тепловой поток, теряемый трубой. Исходные данные: tв=200С; tc=1800C d=0,14 м L=10 м

Определим физические характеристики воздуха при температуре 200С:
- кинематическая вязкость ν=18,1·10-6 м2/с
- коэффициент теплопроводности λ=2,59·10-2 Вт/(м·К)
- критерий Прандтля Pr=0,703
Определим коэффициент температурного расширения воздуха по формуле:
β=1T;К-1
где:
T – абсолютная температура воздуха, К
T=20+273,15=293,15 К
β=1293,15=0,00341 К-1
Определим критерий Грасгофа при свободном поперечном обтекании горизонтальной трубы воздухом по формуле:
Gr=β·g·Δt·d3ν2
Gr=0,00341·9,81·(180-20)·0,143(18,1·10-6)2=44830164
Определим произведение Pr·Gr:
Pr·Gr=0,703·44830164=31515605
103>Pr·Gr<108
Критерий Нуссельта определяется по формуле:
Nu=CPr·Grn·ε
С=0,5 при 103>Pr·Gr<108
n=0,25 при 103>Pr·Gr<108
ε=1 для горизонтальной трубы
Nu=0,5·315156050,25·1=37,463
Определим коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к воздуху:
α=Nu·λd;Втм2К
α=37,463·2,59·10-20,14=6,931 Втм2·К
Определим теряемый тепловой поток по формуле:
ql=α·π·d·L·tс-tв;Вт
ql=6,931·3,14·0,14·10·180-20=4874,746 Вт