Определить потери тепла за 1 час с одного метра длины горизонтально расположенной цилиндрической трубы,. 2

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) 4 Вариант задания 2 21,3 150 20

Теплофизические свойства воздуха при 20°С (справочные данные):
- коэффициент кинематической вязкости: 15,06;
- коэффициент теплопроводности: 2,59;
- число Прандтля: 0,703.
При 150°С: 0,683.
(1)
120+273=0,0034
Вычисляем значение комплекса:
(2)
9,81∙0,0034∙150-20∙0,021315,06∙10-620,703=129878
Зависимость для вычисления среднего коэффициента теплоотдачи при свободном движении жидкости для горизонтальных труб при имеет вид:
(3)
0,5∙1298780,25∙0,7030,6830,25=9,6
Конвективный коэффициент теплоотдачи от трубы к воздуху:
(4)
9,6∙2,59∙10-20,021=11,7
Количество отданной теплоты на один погонный метр трубы:
(5)
Q=11,7∙3,14∙0,021∙150-20∙1=102Вт
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