Теплопередача через цилиндрическую стенку

ЗАДАЧА 4

(Тема: «Теплопередача через цилиндрическую стенку»)

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 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.