Ingenieure oder Konstrukteure, die heiße Flüssigkeiten über eine Entfernung durch Rohre transportieren müssen, müssen den natürlichen Wärmeverlust berücksichtigen, der dabei entsteht. Diese thermodynamischen Berechnungen können recht komplex werden, wenn nicht bestimmte Annahmen getroffen werden, zum einen stationäre Bedingungen und zum anderen eine fehlende Konvektion im Bereich des Rohres. Glücklicherweise sind diese Annahmen für die meisten praktischen Anwendungen gültig und ermöglichen genaue Ergebnisse.
Bestimmen Sie die Wärmeleitfähigkeit, auch Wärmedurchgangskoeffizient genannt, des Rohrmaterials, für das Sie den Wärmeverlust berechnen. Einen Link zu einer Tabelle mit den Werten für die gängigsten Rohrmaterialien finden Sie unter Ressourcen.
Notieren Sie die zu erwartenden Temperaturen der durch das Rohr zu transportierenden Flüssigkeit und die Lufttemperatur außerhalb des Rohres.
Verwenden Sie die folgende Gleichung und setzen Sie einfach die entsprechenden Werte ein:
Q= 2 * (pi) * k * L(T1-T2)/ [ln (r2/r1)]
wobei k= der Wärmedurchgangskoeffizient des Rohrmaterials,
T1= die Innentemperatur des Rohres, die gleich der Flüssigkeitstemperatur angenommen werden kann,
T2= die Außentemperatur des Rohres, die gleich der Lufttemperatur außerhalb des Rohres angenommen werden kann,
L= die Länge des Rohres, über das die Flüssigkeit transportiert wird,
r1= Innenradius des Rohres,
r2=Außenradius des Rohres,
ln=natürlicher Logarithmus,
pi=3.14159,
und der Endwert ergibt den Wärmeverlust im Rohr. Verwenden Sie in Ihrer Berechnung konsistente Einheiten; eine ordnungsgemäße Berechnung ergibt ein Ergebnis, das in Wärmeverlust pro linearer Entfernung ausgedrückt wird, z. B. in Watt pro Fuß.