Temperaturänderung eines Fluids in einer Rohrleitung
Die Temperaturänderung einer Flüssigkeit oder eines Gases, welche(s) durch eine runde Leitung (Rohr oder Schlauch) strömt, kann hier berechnet werden. Außerhalb der Leitung wird eine konstante Umgebungstemperatur \(T_\infty\) angenommen. Der Wärmeübergang zwischen strömendem Fluid und der Umgebungstemperatur ist weiterhin abhängig vom Wärmeübergangskoeffizienten \(\alpha\) auf der Leitungsinnen- und Leitungsaußenseite sowie der Wärmeleitfähigkeit des Rohr- oder Schlauchmaterials \(\lambda\) und wird zusammen mit dem Innen- und Außendurchmesser in einer Wärmeübergangszahl \(U\) abgebildet.
\[T = T_\infty + \left(T_0 - T_\infty\right) exp \left(\frac{-U \pi d_i}{\rho \dot{V} c_p}L\right)\] \[U = \left( \frac{1}{\alpha_i} + \frac{d_i \cdot ln\left(\frac{d_a}{d_i}\right)}{2 \lambda} + \frac{d_i}{d_a \cdot \alpha_a} \right)^{-1} \]