Les ingénieurs ou les concepteurs qui doivent transporter des fluides chauds à travers des tuyaux sur une distance doivent tenir compte de la perte de chaleur naturelle qui se produira en cours de route. Ces calculs thermodynamiques peuvent être assez complexes à moins que certaines hypothèses ne soient faites, l'une étant des conditions stables et l'autre un manque de convection dans la zone du tuyau. Heureusement, pour la plupart des applications pratiques, ces hypothèses sont valables et permettront d'obtenir des résultats précis.
Déterminez la conductivité thermique, également appelée coefficient de transfert de chaleur, du matériau du tuyau pour lequel vous calculez la perte de chaleur. Un lien vers un tableau avec les valeurs des matériaux de tuyaux les plus courants se trouve dans Ressources.
Enregistrez les températures attendues du fluide à transporter dans le tuyau et la température de l'air à l'extérieur du tuyau.
Utilisez l'équation suivante et remplacez simplement par les valeurs appropriées :
Q= 2 * (pi) * k * L(T1-T2)/ [ln (r2/r1)]
où k = le coefficient de transfert de chaleur du matériau du tuyau,
T1 = la température intérieure de la canalisation, que l'on peut supposer égale à la température du fluide,
T2 = la température extérieure du tuyau, qui peut être supposée égale à la température de l'air à l'extérieur du tuyau,
L= la longueur de canalisation sur laquelle le fluide sera transporté,
r1= rayon intérieur du tuyau,
r2=rayon extérieur du tuyau,
ln=logarithme népérien,
pi=3.14159,
et la valeur finale donnera la perte de chaleur dans le tuyau. Utilisez des unités cohérentes dans votre calcul; un calcul correct donnera un résultat exprimé en perte de chaleur par distance linéaire, comme les watts par pied.