По щелевому каналу 3 х 90 мм длиной l=5,2 м протекает вода со скоростью

По щелевому каналу 3 х 90 мм длиной l=5,2 м протекает вода со скоростью w=6,1 м/с. Определить коэффициент теплоотдачи и тепловой поток от стенки канала к воде, если средняя температура воды по длине канала 50°С, а средняя температура стенки по длине канала 110°С. Дано: a×b=3 мм×90 мм; l=5,2 м; w=6,1 м/с; tвода=50℃; tстенка=110℃. Найти: α,Q-?

Определим физические свойства воды при tвода=50℃:
Плотность ρ=988,1 кг/м3
Удельная теплоёмкость cp=4,174 кДж/(кг∙К)
Коэффициент теплоотдачи λ=0,64 Вт/(м∙К)
Температуропроводность a=15,5∙10-8 м2/с
Динамическая вязкость μ=549,4∙10-6 Па∙с
Кинематическая вязкость v=0,556∙10-6 м2/с
Коэффициент термического расширения β=4,49∙10-4 К-1
Число ПрандтляPrж=3,59
Число ПрандтляPrс=1,60
Определим эквивалентный диаметр:
d=4FП=4ab2a+b=4∙3∙902∙3+90=5,8 мм=0,0058 м
Определим число Рейнольдса:
Re=wdv=6,1∙0,00580,556∙10-6≈6,4∙104>104 турбулентный режим течения
Следовательно, значение Нуссельта:
Nu=0,023∙Re0,8∙Prж0,43∙PrжPrс0,25∙εl
Так как ld=5,20,0058 ≥15, то εl =1, тогда
Nu=0,023∙6,4∙1040,8∙3,590,43∙3,591,600,25∙1=341,3
Средний коэффициент теплоотдачи:
α=Nu∙λd=341,3∙0,640,0058=37,66 кВт/(м2∙К)
Тогда тепловой поток:
Q=αtстенка-tводаF=αtстенка-tвода∙πdl
Q=37,66∙110-50∙3,14∙0,0058∙5,2=184,5 кВт
Ответ: 37,66 кВт/(м2·К); 184,5 кВт.