Les ingénieurs ou les concepteurs qui ont besoin de transporter des fluides chauds à travers un tuyau sur une distance doivent prendre en compte la perte de chaleur naturelle qui se produira en cours de route. Ces calculs thermodynamiques peuvent être assez complexes à moins de poser certaines hypothèses, l’une étant des conditions stables et l’autre un manque de convection dans la zone de la conduite. Heureusement, pour la plupart des applications pratiques, ces hypothèses sont valides 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. Vous trouverez un lien vers un tableau contenant les valeurs des matériaux de canalisation les plus courants dans Ressources.
Notez les températures prévues du fluide à transporter à travers le tuyau et la température de l'air à l'extérieur du tuyau.
Utilisez l'équation suivante et remplacez-la simplement par les valeurs appropriées:
Q = 2 * (pi) * k * L (T1-T2) /
où k = le coefficient de transfert de chaleur du matériau du tuyau,
T1 = la température interne de la conduite, qui peut être supposée être la même que la température du fluide,
T2 = la température extérieure du tuyau, qui peut être supposée être la même que la température de l'air à l'extérieur du tuyau,
L = la longueur du tuyau sur lequel le fluide sera transporté,
r1 = rayon intérieur du tuyau,
r2 = rayon extérieur du tuyau,
ln = logarithme naturel,
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, telle que watts par pied.