Определить конвективный тепловой поток при движении жидкости в трубе на расстоянии х=3 м от

Определить конвективный тепловой поток при движении жидкости в трубе на расстоянии х=3 м от входа, если: внутренний диаметр трубы d=25 мм, расход жидкости V=3 л/мин, температура стенки трубы tw=45°C, температура жидкости tж = 90°C. Дано: х=3 м; d=25 мм=0,025 м; V=3 л/мин; tw=45°C; tж = 90°C. Найти: q.

Для определения конвективный тепловой поток (КТП) рассматривается труба с площадью сечения F, в котором движется теплоноситель с параметрами ρ, cp, t со скоростью ω, проходит по трубу расстояние l за время τ, занимая объем v=Fl .
Тогда количество тепла, внесенное в объем:
W=mcpt=ρFlωτcpt;
или при V=vτ=Flτ; ω=xτ, получим:
W=ρVxτcp(tв-tж).
Таким образом, конвективный тепловой поток при движении жидкости в трубе:
q=WSτ=ρcpVxτ(tж-tв)πd24∙τ=4ρcpVx(tв-tж)πd2;
следовательно,
q=4·1000·4200·3∙10-360∙(90-45)3,14∙0,0252=385,2∙106 Втм2

.
Тогда количество тепла, внесенное в объем:
W=mcpt=ρFlωτcpt;
или при V=vτ=Flτ; ω=xτ, получим:
W=ρVxτcp(tв-tж).
Таким образом, конвективный тепловой поток при движении жидкости в трубе:
q=WSτ=ρcpVxτ(tж-tв)πd24∙τ=4ρcpVx(tв-tж)πd2;
следовательно,
q=4·1000·4200·3∙10-360∙(90-45)3,14∙0,0252=385,2∙106 Втм2