Термодинамика и теплопередача

215 Тогда тепловой поток , отдаваемый от наружной поверхности трубы к воздуху , по формуле (II.3.4) будет равен ( ) 6,5 92 16 3,14 1551,2 Вт Q = ⋅ − ⋅ = . 2. Охлаждение жидкости осуществляется в горизонтально расположенных трубах диаметром d = 20 мм . Температура жидко - сти вдали от каждой трубы t f = 100 ° С , температура на поверхности трубы t w = 20 ° С . Определить коэффициент теплоотдачи и общую длину трубы , если необходимо отводить Q = 8 кВт тепла . Теплоно - ситель – вода . Решение . 1. Определим среднюю температуру пограничного слоя : 100 20 60 2 2 f w m t t t + + = = = ° С . 2. По значению m t вычислим параметры для теплоносителя : ν = 0,478 · 10 –6 м 2 / с ; β = 5,11 · 10 –4 К –1 ; λ = 65,9 ⋅ 10 –2 Вт /( м ⋅ К ); Pr = 2,98. 3. По формуле М . А . Михеева определим критерий Нуссельта при свободной конвекции ( ) Nu Gr Pr n c = ⋅ , для чего вычислим : • число Грасгофа : ( ) 3 2 Gr f w d g t t β ⋅ ⋅ = ⋅ − ν = ( ) ( ) 4 3 7 26 5,11 10 0,02 9,8 100 20 1, 4 10 0, 478 10 − − ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ − = ⋅ ⋅ ; • число Рэлея Ra = Gr Pr ⋅ = 7 7 1, 4 10 2,98 4, 2 10 ⋅ ⋅ = ⋅ . По числу Ra = Gr Pr ⋅ определим : c = 0,135, n = 0,333. Тогда число Нуссельта : ( ) ( ) 0,333 7 Nu Gr Pr 0,135 4, 2 10 44, 2 n c = ⋅ = ⋅ ⋅ = .