Воздух течет внутри трубы имея среднюю температуру tв

Внутри трубы теплообмен между воздухом и стенкой происходит за счет вынужденной конвекции. Коэффициент теплоотдачи от воздуха к стенкам трубы можно определить по соотношению:
α=λ∙Nud1 (1)
где λ− коэффициент теплопроводности среды, Вт(м·К);
Nu – число Нуссельта;
d1 – внутренний диаметр трубы, м.
Для расчета числа Нуссельта в условиях вынужденной конвекции в соответствии с рекомендациями, приведенными в методическом указании используем критериальное соотношение для турбулентного режима при обтекании одиночной трубы и l/d >100:
Nu=0,021∙Re0,8∙Prв0,43∙PrвPrст0,25 (2)
где Re – число Рейнольдса;
Prв – число Прандтля при температуре среды;
Prст – число Прандтля при температуре стенки.
Можно считать, что температура стенки трубы равняется температуре горячих газов, омывающих трубу .
Число Рейнольдса определяется соотношением:
Re=ω∙d1ν (3)
где ν – кинематическая вязкость воздуха, м2/с.
Из Приложения 2 выписываем физические постоянные воздуха при
средней температуре: tв = 130 ˚C
Кинематическая вязкость:
ν = 26,65 ·10-6 м2/с
Коэффициент теплопроводности:
λ = 3,43 ·10-2 Вт( м·К)
Число Прандтля для воздуха, соответствующее температуре среды:
Prm = 0,686
Число Прандтля для воздуха, соответствующее температуре стенки.
Prст = 0,699
Определим режим движения жидкости в трубе. Находим число Рейнольдса по (3):
Re = 12 ∙ 0,06 = 27017
26,65 ∙10-6
Число Рейнольдса больше 2320, следовательно, режим течения воздуха – турбулентный