Определить коэффициент теплоотдачи и тепловой поток на единицу длины в поперечном потоке воздуха для труб диаметром 30 мм,если температура её поверхности 80 град.С. температура воздуха 20 град.С и скорость 5 м/с. Справочные данные λ=2.59х10*(-2) Вт/м К: r=15.06Х10*(-6)м*2/с:Pr=0.703 при t= 20* С.Pr=0.692 при t=80*C/
Для определения коэффициента теплоотдачи используем формулу Нуссельта для поперечного потока воздуха:
Nu = 0.3 + (0.62 Re^(1/2) Pr^(1/3) / (1 + (0.4 / Pr)^(2/3))^(1/4))
где Nu - число Нуссельта, Re - число Рейнольдса, Pr - число Прендтля.
Число Рейнольдса определяется как:
Re = (D V ρ) / μ
где D - диаметр трубы, V - скорость воздуха, ρ - плотность воздуха, μ - динамическая вязкость воздуха.
Сначала определим число Рейнольдса:
Re = (0.03 5 1.225) / 15.06 * 10^(-6) = 2456.92
Затем определяем число Нуссельта:
Nu = 0.3 + (0.62 2456.92^(1/2) 0.703^(1/3) / (1 + (0.4 / 0.703)^(2/3))^(1/4) = 16.69
Далее находим коэффициент теплоотдачи:
h = Nu λ / D = 16.69 2.59 * 10^(-2) / 0.03 = 14.42 Вт/(м^2·К)
Наконец, определяем тепловой поток на единицу длины:
q = h (Ts - Ta) = 14.42 (80 - 20) = 864 Вт/м
Таким образом, коэффициент теплоотдачи равен 14.42 Вт/(м^2·К), а тепловой поток на единицу длины - 864 Вт/м.