Определить потери тепла за 1 час с 1 м длины горизонтально положенной цилиндрической трубы

При свободной конвекции определяющими критериями являются критерий Прандтля и критерий Грасгофа.
Gr=gβΔtd3ν2,
где g- ускорения свободного падения, 9,81 м/с2; β-температурный коэффициент объемного расширения, β=1/Тв, К-1; Δt- расчетный температурный напор, °С; ν- кинематическая вязкость воздуха при температуре tв=0 °С, м2/с.
Gr=gβΔtd3ν2=9,81∙1273∙200∙0,0803(13,28∙10-6)2=20,85∙106.
Критерий Прандтля для воздуха при заданной температуре определяется по приложениям Prв=0,707.
Тогда
Nu=0,5∙Grв∙Prв0,25=0,5∙20,85∙106∙0,7070,25=30,981.
Коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к воздуху ищем по формуле:
α=λ·Nud
где λ − коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К), определяется по приложениям при температуре воздуха.
α=30,981∙0,0245 0,080=9,488Втм2∙К.
Тепловой поток:
Q=απd Ltc-tв∙τ= 9,488∙3,14∙0,080∙1∙200-0∙3600=
=1,72 МДж/ч.
Контрольный вопрос . Какими основными безразмерными числами (критериями) подобия определяется конвективная теплоотдача и каков физический смысл этих чисел подобия?
При исследовании систем конвективного теплообмена в уравнениях подобия определяемым является критерий Нуссельта (Nu), а определяющими критериями – критерий Грасгофа (Gr), критерий Рейнольдса (Re) и критерий Прандтля (Pr)