Ingegneri o progettisti che hanno bisogno di trasportare fluidi caldi attraverso il tubo su una distanza devono tenere conto della naturale perdita di calore che si verificherà lungo il percorso. Questi calcoli termodinamici possono essere piuttosto complessi a meno che non vengano fatte alcune ipotesi, una essendo condizioni stazionarie e l'altra una mancanza di convezione nell'area del tubo. Fortunatamente, per la maggior parte delle applicazioni pratiche, queste ipotesi sono valide e consentiranno risultati accurati.
Determinare la conduttività termica, nota anche come coefficiente di scambio termico, del materiale del tubo per il quale si calcola la perdita di calore. Un collegamento a una tabella con i valori per i materiali dei tubi più comuni è disponibile in Risorse.
Registrare le temperature previste del fluido da trasportare attraverso il tubo e la temperatura dell'aria all'esterno del tubo.
Usa la seguente equazione e sostituisci semplicemente i valori appropriati:
Q= 2 * (pi) * k * L(T1-T2)/ [ln (r2/r1)]
dove k= il coefficiente di scambio termico del materiale del tubo,
T1= la temperatura interna del tubo, che si può assumere pari alla temperatura del fluido,
T2= la temperatura esterna del tubo, che si può assumere pari alla temperatura dell'aria esterna al tubo,
L= la lunghezza del tubo su cui verrà trasportato il fluido,
r1= raggio interno del tubo,
r2=raggio esterno del tubo,
ln=logaritmo naturale,
pi=3.14159,
e il valore finale produrrà la perdita di calore nel tubo. Usa unità coerenti nel tuo calcolo; un calcolo corretto produrrà un risultato espresso in perdita di calore per distanza lineare, come watt per piede.