Question

请各位帮忙解决一道《传热学》有关管内强制对流传热的问题！谢谢啦~

题目是：温度为150摄氏度的热空气流入内径为100mm、壁厚为6mm、长为30m的钢管，流量为0.407kg/s。管外用40mm厚的水泥泡沫砖保温，环境温度为15摄氏度。已知钢管和水泥泡沫砖的导热系数分别为42.8W/(m.k)和0.115W/(m.k),保温层外表面对环境的复合换热表面传热系数为9.6W/(m.k)，试计算出口处热空气的温度。
希望众朋友们慷慨相助啊~这道题已经费了我3天的时间了，还是没能做出来，很是苦恼，希望大家能给出详细的解答！（我考虑需要假设出口温度）

Answer 1

这个需要迭代。
先由150摄氏度作为定性温度来定空气的动力粘度28.95，密度0.835。求得流速62m/s，雷诺数为：2.14*10^5，湍流。
选择经验公式求得Nu，通过总传热系数来得到散热量。
根据散热量，求出出口温度，重新求定性温度，进行迭代。 这个一般来说收敛很快，应该做一到两次迭代就可以得到误差范围内的结果了。