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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