Vapor d'acqua che fluisce in un tubo orizzontale

Gennaio 25th, 2022 | by Marcello Colozzo |

fisica tecnica, convezione naturale,esercizi svolti



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


Esercizio

Vapor d'acqua saturo a 3.1bar fluisce in un tubo orizzontale di diametro D=50mm . Determinare la quantità di calore scambiato con aria e acqua circostanti alla temperatura di 13? .
Nello scambio con aria assumere l'emissività del tubo pari a 0.9.

Soluzione

La temperatura del vapor d'acqua saturo secco, corrispondente a 3.1bar è T=134.66? ?135? . La temperatura del film esterno al tubo è

Noti i significati dei simboli, le caratteristiche di aria e acqua alla pressione atmosferica sono riportati nella tabella:


Il numero di Grashof


Il numero di Prandt

Relazione sperimentale per il numero di Nusselt:

Il calore di convenzione scambiato con acqua per unità di lunghezza del tubo è

Il calore di convezione scambiato con aria per unità di lunghezza del tubo è

Il calore di radiazione scambiato con aria per unità di lunghezza del tubo è

dove ε è il coefficiente di emissività=0.9, mentre σ è la costante di Stefan-Boltzmann:

Ne segue

Quindi in totale lo scambio con aria, per unità di lunghezza è 170+168=338 W/m².

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