Воздух течет внутри трубы имея среднюю температуру tв и скорость w

Теплопередача через цилиндрическую стенку приведена на рисунке 1.
Рисунок 1.
1. Определим физические характеристики воздуха при температуре tв=100 ℃:
коэффициент теплопроводности λв=3,21∙10-2 Вт/м∙К;
кинематическая вязкость νв=23,13 10-6 м2/с;
2. Определим критерий Рейнольдса для потока воздуха в трубе:
Re=w∙d1νв, где
w-скорость воздуха в трубе, м/с;
d1- внутренний диаметр трубы, м;
νв- кинематическая вязкость, м2/с;
Re=w∙d1νв=14∙0,0423,13 10-6=24211.
Так как число Рейнольдса больше 10000, следовательно режим течения воздуха в трубе турбулентный.
3 . Рассчитаем число Нуссельта для воздуха:
Nu=0,018∙Re0,8=0,018∙242110,8=57,87
4. Определим коэффициент теплоотдачи α1 от стенки трубы к воздуху из формулы для числа Нуссельта:
α1=Nu∙λвd1=57,87∙3,21∙10-20,04=46,44 Вт/м2∙К.
5. Линейную плотность теплового потока через цилиндрическую стенку найдем по формуле:
q=π∙k∙∆T,
где k - коэффициент теплопередачи через стенку, Вт/м∙К
∆T - разность температур между горячим и холодным теплоносителями, К.
6