Інженерам або дизайнерам, яким потрібно транспортувати гарячі рідини по трубі на відстань, потрібно враховувати природні втрати тепла, які будуть виникати на цьому шляху. Ці термодинамічні розрахунки можуть бути досить складними, якщо не будуть зроблені певні припущення, одне з яких є стійкими умовами, а інше - відсутністю конвекції в області труби. На щастя, для більшості практичних застосувань ці припущення справедливі та дозволять отримати точні результати.
Визначте теплопровідність, також відому як коефіцієнт тепловіддачі, матеріалу труби, для якої ви розраховуєте теплові втрати. Посилання на таблицю зі значеннями для найбільш поширених матеріалів для труб можна знайти в Ресурсах.
Запишіть очікувані температури рідини, яка транспортується по трубі, і температуру повітря поза трубою.
Скористайтеся наступним рівнянням і просто підставте у відповідні значення:
Q = 2 * (pi) * k * L (T1-T2) / [ln (r2 / r1)]
де k = коефіцієнт тепловіддачі матеріалу труби,
T1 = внутрішня температура труби, яку можна вважати такою ж, як температура рідини,
T2 = зовнішня температура труби, яку можна вважати такою ж, як температура повітря поза трубою,
L = довжина труби, по якій буде транспортуватися рідина,
r1 = внутрішній радіус труби,
r2 = зовнішній радіус труби,
ln = натуральний логарифм,
pi = 3,14159,
і остаточне значення дасть втрати тепла в трубі. Використовуйте послідовні одиниці виміру у своєму розрахунку; правильний розрахунок дасть результат, виражений у втратах тепла на лінійну відстань, таких як вати на фут.