Вода с расходом G и средней температуройtжпроходит по горизонтальной трубе с внутренним диаметром d,

Вода с расходом G и средней температуройtжпроходит по горизонтальной трубе с внутренним диаметром d, длиной l и средней температурой стенки tс. Определить средний коэффициент теплоотдачи от воды к стенке трубы и тепловой поток. Во сколько раз изменится коэффициент теплоотдачи, если диаметр трубы уменьшится в n раз при неизменном расходе воды?

Вари-
ант tж,
оС
G,
кг/с
d,
м l,
м tc,
оС
n
11 70 3,0 0,04 11 15 1,3
1. Определим физические свойства воды при температуре 70°С:
Теплопроводность воды λж= 0,668 Вт/(м·К);
Плотность воды ρж=977,8 кг/м3;
Кинематическая вязкость воды νж=0,415·10-6, м2/с;
Число Прандтля при температуре жидкости Prж=2,55;
Число Прандтля при температуре стенки Prс=8,26.
2. Рассчитаем среднюю скорость течения воды w по трубе:
3 . Определим число Рейнольдса Re:
4. Поскольку число Рейнольдса имеет значение больше 1·104, то режим течения является турбулентным и расчет теплоотдачи необходимо проводить по следующему критериальному уравнению:
Определим коэффициент εL по соотношению L/d=11/0,04=275. Поскольку L/d>50, то коэффициент εL=1.
5

. Определим число Рейнольдса Re:
4. Поскольку число Рейнольдса имеет значение больше 1·104, то режим течения является турбулентным и расчет теплоотдачи необходимо проводить по следующему критериальному уравнению:
Определим коэффициент εL по соотношению L/d=11/0,04=275. Поскольку L/d>50, то коэффициент εL=1.
5