Воздух течет внутри трубы, имея среднюю температуру tв=30 ºС, давление p1=1 МПа и скорость

Воздух течет внутри трубы, имея среднюю температуру tв=30 ºС, давление p1=1 МПа и скорость ω=10мс. Определить коэффициент теплопередачи от трубы к воздуху (α1), а также удельный тепловой поток, отнесенный к 1 м длины трубы, если внутренний диаметр трубы d1=40 мм, толщина ее δ=3 мм и теплопроводность λ1=20Втм×К. Снаружи труба омывается горячими газами, температура и коэффициент теплоотдачи горячих газов, омывающих трубу, соответственно равны tг=500 ºС, α2=20 Втм2×К.

Физические характеристики воздуха при tв=30 ºС и давлении p1=1 МПа, равны: коэффициент теплопроводности λв=2,67×10-2Втм×К, кинематическая вязкость νв=18,6×10-6 м2с, критерий Прандтля Prв=0,701, коэффициент температурного расширения воздуха: β=1273+30=0,0033 К-1, критерий Прандтля при температуре, равной температуре стенки трубы, равной t2=500 ºС: Prств=0,687
Определим критерий Рейнольдса для потока воздуха в трубе, движущегося со скоростью ω=10мс:
Reвd=ω×d1νв=10×0,0418,6×10-6=21505,37
Определим критерий Нуссельта для режима течения Reвd>104 по эмпирической формуле