Условие задачи
Внутри трубы (сталь) с внутренним диаметром d=20 мм и толщиной стенки движется горячая вода со скоростью
имеющая среднюю температуру
На внутренней поверхности трубы имеется слой накипи толщиной
Наружная поверхность покрыта слоем материала толщиной с известным коэффициентом теплопроводности
и находится в поперечном потоке воздуха, обтекающим трубу со средней скоростью
1,8 м/с и имеющим температуру
Известна степень черноты наружной поверхности
Определить:
1. Температуры на внутренней и наружной поверхностях трубы, а также температуру внешнего покрытия со стороны воздуха.
2. Суммарную линейную плотность теплового потока (тепловые потери с 1 м длины), передаваемого в воздух за счет конвекции и за счет излучения с наружной поверхности.
Коэффициенты теплоотдачи для внутренней и наружной поверхностей трубы рассчитать с помощью критериальных уравнений.
Коэффициенты теплопроводности материала стенки трубы, воды, воздуха, а также все другие необходимые теплофизические параметры выбрать по справочным данным при средней температуре без учета температурной зависимости.
Ответ
1. Определение коэффициента теплоотдачи от горячей воды к стенке трубы
Число Рейнольдса
где - коэффициент кинематической вязкости для воды при температуре
внутренний диаметр для прохода воды.