Определить тепловой поток характеризующий конвективную теплоотдачу от поверхности объекта - вертикальной стенки

1.Определяем вид теплообмена – свободный конвективный.
2.Определяем теплофизические характеристики воздуха при
температуре t = (tв + tc)/2 = (30 + 90)/2 = 600С:
- коэффициент кинематической вязкости: ν = 18,97*10-6 м2/с;
- коэффициент теплопроводности: λ = 2,90*10-2 Вт/(м·К);
- критерий Прандтля: Pr = 0,696;
- критерий Прандтля при tс = 900С: Prс = 0,69;
-коэффициент температурного расширения β = 1/Тв = 1/303 K-1.
3.Определяем критерий Грасгофа:
Gr = g*h3*(tП - tВ)*β/ν2
Gr = 9,81*1,73*(90 - 30)*1/[303*(18,97*10-6)2] = 2,65*1010.
4.Произведение Gr*Pr = 2,65*1010*0,696 = 1,84*1010
5.Критериальное уравнение для определения критерия Нуссельта:
Так как Gr*Prж = 5*102 ÷ 2*107, режим течения жидкости – ламинарный и уравнение имеет вид:
Nu = 0,54(Gr*Prж)0,25 = 0,54(1,84*1010)0,25 = 199.
6.Коэффициент теплоотдачи:
α = Nu*λ/h = 199*0,029/1,7 = 3,4 Вт/(м2*К).
7.Тепловой поток от поверхности стенки:
Q = α*(tс – tВ)*b* h= 3,4*(90 – 30)*10*1,7 = 3468 Вт.