Для отопления гаража используют трубу, по которой протекает горячая вода. Рассчитать конвективный коэффициент теплоотдачи. 2

Для отопления гаража используют трубу, по которой протекает горячая вода. Рассчитать конвективный коэффициент теплоотдачи и конвективный тепловой поток от трубы к воздуху в гараже, если наружный диаметр и длина трубы соответственно равны dн и l. Температура поверхности трубы tс, при этом температура воздуха в гараже должна составлять tв. Данные для расчета принять по табл. 2.1. Теплофизические свойства воздуха определить по табл. 2.2. Таблица 2.1 Исходные данные к задаче 2 Вариант dн, м l,м tс,℃ tв,℃ 5 0,10 6 90 19

Тепловой поток, передаваемый к воздуху с наружной поверхности трубы Q, (Вт) , определяется по формуле Ньютона-Рихмана
Q=αtс-tвF , (2.1)
где α- коэффициент теплоотдачи, Втм2∙К,
F- площадь поверхности теплообмена, м2,
tс-tв- температурный напор, ℃.
Критериальная зависимость для вычисления среднего коэффициента теплоотдачи при свободном движении воздуха имеет вид
Nu=c∙Ran=c∙Gr∙Prn , (2.2)
где Gr,Pr,Ra,Nu- числа Грасгофа, Прандтля, Рэлея, Нуссельта, вычисляемые по теплофизическим параметрам воздуха при определяющей температуре воздуха вдали от поверхности теплообмена tв=19℃ . Применяя линейную интерполяцию, определим при tв=19℃:
коэффициент кинематической вязкости воздуха
νв=14,97 ∙10-6 м2с ;
коэффициент теплопроводности воздуха:
λв=25,82∙10-3 Втм∙К ;
Число Прандтля воздуха:
Pr=0,7032 .
Число Грасгофа
Gr=βgd3∙∆Tνв2 ,
где β- термический коэффициент объёмного расширения воздуха
β=1tв+273=119 +273=1292=3,42466∙10-3 1К
g=9,81мс2;
∆T=tс-tв - температурный напор

. Применяя линейную интерполяцию, определим при tв=19℃:
коэффициент кинематической вязкости воздуха
νв=14,97 ∙10-6 м2с ;
коэффициент теплопроводности воздуха:
λв=25,82∙10-3 Втм∙К ;
Число Прандтля воздуха:
Pr=0,7032 .
Число Грасгофа
Gr=βgd3∙∆Tνв2 ,
где β- термический коэффициент объёмного расширения воздуха
β=1tв+273=119 +273=1292=3,42466∙10-3 1К
g=9,81мс2;
∆T=tс-tв - температурный напор