Определить потери тепла за 1 час с одного метра длины горизонтально расположенной цилиндрической трубы,

Определить потери тепла за 1 час с одного метра длины горизонтально расположенной цилиндрической трубы, охлаждаемой свободным потоком воздуха, если известны наружный диаметр d трубы, температура стенки трубы tc температура воздуха tв в помещении. Контрольный вопрос. Какими основными безразмерными числами (критериями) подобия определяется конвективная теплопередача и каков физический смысл этих чисел подобия? Таблица 4 – Номера вариантов, включаемых в задание (задача) задания 16 21,3 330 25

Теплофизические свойства воздуха при 25°С (справочные данные):
- коэффициент кинематической вязкости: 15,53;
- коэффициент теплопроводности: 2,63;
- число Прандтля: 0,702.
При 330°С: 0,675.
(1)
125+273=0,0034
Вычисляем значение комплекса:
(2)
9,81∙0,0034∙330-25∙0,021315,53∙10-620,702=286141
Зависимость для вычисления среднего коэффициента теплоотдачи при свободном движении жидкости для горизонтальных труб при имеет вид:
(3)
0,5∙2861410,25∙0,7020,6750,25=11,7
Конвективный коэффициент теплоотдачи от трубы к воздуху:
(4)
11,7∙2,63∙10-20,021=14,4
Количество отданной теплоты на один погонный метр трубы:
(5)
Q=14,4∙3,14∙0,021∙330-25∙1=294Вт
Какими основными безразмерными числами (критериями) подобия определяется конвективная теплопередача и каков физический смысл этих чисел подобия?
При вынужденном движении жидкости для процессов конвективного теплообмена определяющими являются числа Рейнольдса и Прандтля.
Число Рейнольдса определяет гидромеханическое подобие течений теплоносителей:
где - характерная, обычно средняя скорость жидкости или газа в начальном сечении системы, ;
- характерный геометрический размер системы, ;
- коэффициент кинематической вязкости теплоносителя, .
Физический смысл критерия Рейнольдса заключается в том, что он характеризует интенсивность вынужденной конвекции или соотношение сил инерции и сил вязкостного трения.
Число Прандтля является теплофизической характеристикой теплоносителя