3.3.2. Определение полного коэффициента теплопередачи от нефти в массив грунта

Полный коэффициент теплопередачи, входящий в формулы (3.3) и (3.15) и выведенные из них выражения, зависит от внутреннего и внешнего коэффициента теплоотдачи, а также от термического сопротивления стенки трубы, изоляции, отложений и определяется из уравнения [1, 10, 19]

, (3.24)

где ₁ – внутренний коэффициент теплоотдачи, характеризующий теплоперенос от нефти к внутренней поверхности отложений, зависит от гидродинамической структуры течения (см. табл. 3.2) и коэффициента теплопроводности нефти _н. В среднем может изменяться в пределах 50–300 Вт/(м²К);

В формулах Михеева Re, Pr, Gr – числа соответственно Рейнольдса, Прандтля и Грасгофа:

; (3.25)

; (3.26)

; (3.27)

, (3.28)

индекс «ст» означает, что все физические характеристики принимаются при средней температуре стенки. Более полную информацию по теории размерности, а следовательно о зависимостях (3.25)–(3.28) можно получить в [9];

_i, – коэффициент теплопроводности i-го слоя конструкции;

D_i, D_i+1 – внутренний и наружный диаметры i-го слоя конструкции;

D_из – наружный диаметр изоляции;

₂ – внешний коэффициент теплоотдачи, характеризующий теплоперенос от внешней поверхности изоляции в окружающую среду, может завесить от многих факторов (свойств грунта, условий съёма тепла на поверхности), а его значения могут составлять 1,0–10,0 Вт/(м²К). Коэффициент внешней теплоотдачи можно определить по формулам (3.7)–(3.10).

Таблица 3.2