Οι μηχανικοί ή οι σχεδιαστές που πρέπει να μεταφέρουν ζεστά υγρά μέσω σωλήνα σε απόσταση πρέπει να λάβουν υπόψη τη φυσική απώλεια θερμότητας που θα συμβεί στην πορεία. Αυτοί οι θερμοδυναμικοί υπολογισμοί μπορεί να είναι αρκετά περίπλοκοι, εκτός αν γίνουν ορισμένες παραδοχές, η μία είναι σταθερές συνθήκες και η άλλη έλλειψη μεταφοράς στην περιοχή του σωλήνα. Ευτυχώς, για τις περισσότερες πρακτικές εφαρμογές αυτές οι υποθέσεις είναι έγκυρες και θα επιτρέψουν ακριβή αποτελέσματα.
Προσδιορίστε τη θερμική αγωγιμότητα, επίσης γνωστή ως συντελεστής μεταφοράς θερμότητας, του υλικού σωλήνων για το οποίο υπολογίζετε την απώλεια θερμότητας. Ένας σύνδεσμος προς έναν πίνακα με τις τιμές για τα περισσότερα κοινά υλικά σωλήνων βρίσκεται στην ενότητα Πόροι.
Καταγράψτε τις αναμενόμενες θερμοκρασίες του υγρού που θα μεταφερθεί μέσω του σωλήνα και τη θερμοκρασία αέρα έξω από το σωλήνα.
Χρησιμοποιήστε την ακόλουθη εξίσωση και απλώς αντικαταστήστε τις στις κατάλληλες τιμές:
Q = 2 * (pi) * k * L (T1-T2) / [ln (r2 / r1)]
όπου k = ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας του υλικού σωλήνα,
T1 = η εσωτερική θερμοκρασία του σωλήνα, η οποία μπορεί να θεωρηθεί ότι είναι η ίδια με τη θερμοκρασία υγρού,
T2 = η εξωτερική θερμοκρασία του σωλήνα, η οποία μπορεί να θεωρηθεί ότι είναι η ίδια με τη θερμοκρασία του αέρα έξω από το σωλήνα,
L = το μήκος του σωλήνα στο οποίο θα μεταφερθεί το υγρό,
r1 = εσωτερική ακτίνα του σωλήνα,
r2 = εξωτερική ακτίνα του σωλήνα,
ln = φυσικός λογάριθμος,
pi = 3.14159,
και η τελική τιμή θα αποφέρει την απώλεια θερμότητας στο σωλήνα. Χρησιμοποιήστε σταθερές μονάδες στον υπολογισμό σας. Ένας σωστός υπολογισμός θα δώσει ένα αποτέλεσμα που εκφράζεται σε απώλεια θερμότητας ανά γραμμική απόσταση, όπως βατ ανά πόδι.
