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Temperatura media di una parete

Gennaio 21st, 2022 | by Marcello Colozzo |

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Esercizi di Fisica Tecnica elaborati dell'ing. Giorgio Bertucelli.

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Esercizio

Determinare la temperatura media della parte supponendo che tutta la potenza radiante incidente venga per convezione naturale nell'aria circostante.

Soluzione

La temperatura superficiale della parete e il coefficiente di scambio termico sono sconosciuti. Possiamo iniziare la soluzione assumendo un coefficiente di scambio termico e con questo calcolare la temperatura superficiale. Quindi, usando il numero di Nu, si può valutare un nuovo coefficiente di scambio. Questa procedura proseguirà fino a quando il valore del coefficiente assunto uguaglierà il Nu calcolato.

Scegliamo come grandezza lineare da usare nei calcoli D=3.5m .
Assumiamo quindi

Ne segue la potenza termica per m²:

Quindi

A 70°C dalla tabella ricaviamo

Il numero di Grashof:

Il flusso d'aria attorno alla parete è turbolento perché è Gr > 10^9. Quindi il Nu vale:

In un regime turbolento il coefficiente f non varia in modo apprezzabile, pertanto assumiamo f=5.41 per nuove iterazioni.

Le proprietà dell'aria a 104§°C sono:

Il numero di Grashof:

Segue

Ne concludiamo che la temperatura media della parete è 155+30=180°C.

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