Insinöörien tai suunnittelijoiden, joiden on kuljetettava kuumia nesteitä putken kautta etäisyydellä, on otettava huomioon matkan aikana tapahtuva luonnollinen lämpöhäviö. Nämä termodynaamiset laskelmat voivat olla melko monimutkaisia, ellei tehdä tiettyjä oletuksia, joista toinen on vakaa ja toinen konvektion puute putken alueella. Onneksi useimmissa käytännön sovelluksissa nämä oletukset ovat päteviä ja mahdollistavat tarkkojen tulosten.
Määritä lämmönjohtavuus, joka tunnetaan myös nimellä lämmönsiirtokerroin, putkimateriaalille, jolle lasket lämpöhäviötä. Linkki taulukkoon, jossa on yleisimpien putkimateriaalien arvot, löytyy Resursseista.
Kirjaa putken läpi kuljetettavan nesteen odotetut lämpötilat ja ilman lämpötila putken ulkopuolelle.
Käytä seuraavaa yhtälöä ja korvaa yksinkertaisesti sopivat arvot:
Q = 2 * (pi) * k * L (T1-T2) / [ln (r2 / r1)]
missä k = putkimateriaalin lämmönsiirtokerroin,
T1 = putken sisälämpötila, jonka voidaan olettaa olevan sama kuin nesteen lämpötila,
T2 = putken ulkolämpötila, jonka voidaan olettaa olevan sama kuin ilman lämpötila putken ulkopuolella,
L = putken pituus, jonka läpi neste kuljetetaan,
r1 = putken sisäsäde,
r2 = putken ulkosäde,
ln = luonnollinen logaritmi,
pi = 3,14159,
ja lopullinen arvo tuottaa lämpöhäviön putkessa. Käytä laskennassasi yhtenäisiä yksiköitä. asianmukainen laskelma antaa tuloksen, joka ilmaistaan lämpöhäviöllä lineaarista etäisyyttä kohti, kuten wattia per jalka.