science >> Wetenschap >  >> Chemie

Berekening van het warmteverlies in een pijp

Ingenieurs of ontwerpers die hete vloeistoffen door buizen over een afstand moeten vervoeren, moeten rekening houden met het natuurlijke warmteverlies dat onderweg optreedt. Deze thermodynamische berekeningen kunnen vrij complex zijn, tenzij bepaalde aannames worden gedaan, waarbij één constante condities is en de ander een gebrek aan convectie in het gebied van de pijp. Gelukkig zijn deze aannames voor de meeste praktische toepassingen geldig en zullen ze nauwkeurige resultaten opleveren.

Bepaal de thermische geleidbaarheid, ook bekend als de warmteoverdrachtscoëfficiënt, van het pijpmateriaal waarvoor u warmteverlies berekent. Een koppeling naar een tabel met de waarden voor de meest gangbare pijpmaterialen vindt u in Bronnen.

Noteer de verwachte temperaturen van de vloeistof die door de leiding moet worden getransporteerd en de luchttemperatuur buiten de pijp.

Gebruik de volgende vergelijking en vervang gewoon de juiste waarden:

Q = 2 * (pi) * k * L (T1-T2) /[ln (r2 /r1)]

waarbij k = de warmteoverdrachtscoëfficiënt van het buismateriaal,

T1 = de binnentemperatuur van de buis, waarvan kan worden aangenomen dat deze gelijk is aan de vloeistoftemperatuur,

T2 = de buitentemperatuur van de buis, waarvan kan worden aangenomen dat deze gelijk is aan de luchttemperatuur buiten de buis,

L = de lengte van de leiding waarover de vloeistof zal worden getransporteerd,

r1 = binnenste straal van de pijp,

r2 = buitenste straal van de pijp,

ln = natuurlijke logaritme,

pi = 3.14159,

en de eindwaarde levert het warmteverlies op in de buis. Gebruik consistente eenheden in uw berekening; een juiste berekening levert een resultaat op dat wordt uitgedrukt in warmteverlies per lineaire afstand, zoals watt per voet.