Calcolo della temperatura di film

[AndrewX1]

Salve! Ho il seguente dubbio...

Nel caso della convezione, per determinare i valori delle proprietà del fludio coinvolto, devo miusare la temperatura di film.
Nel caso di flusso esterno (in convezione forzata o naturale) mi è chiaro come procedere: faccio la media tra la temperatura della parete e del fludio indisitrubato.

Nel caso in cui sia in un’intercapedine, faccio la media tra la temperatura della parete calda e fredda.

Ma... nel caso di un fludio che scorre dentro un tubo? Ad esempio ho dell’acqua a 40C che scorre in un tubo la cui superficie è a 80C. Supponiamo che il tubo sia in rame e molto sottile, così che la temperatura della superficie esterna sia uguale in buona approssimazione a quella della superficie interna.

Per valutare le proprietà dell’acqua (viscosità, densità etc) per il calcolo dei vari parametri adimensionali che mi permettono poi di trovare il numero di Nusselt e quindi il coefficiente di convezione, che temperatura prendo? Mi verrebbe da dire quella del fluido a 40C... ma viste le precedenti definizioni di temperatura di film mi pare strano...

Grazie

[dRic]

Dipende dal grado di approssimazione che vuoi avere e che tipo correlazioni stai usando. Per una prima approssimazione (e per tutti gli esercizi che penso si trovino in un esame di fisica tecnica) prendi come temperatura quella del fluido (quindi 40C). Poi puoi procedere iterativamente per migliorare sempre più la temperatura approssimante, oppure puoi usare delle correlazioni più sofisticate per il calcolo dei numeri adimensionali che contengano la dipendenza dalla temperatura di parete, ma in ogni caso devi ricorrere ad un approccio ricorsivo mediante approssimazioni successive e la procedura diventa molto lunga e complicata. Non penso tu ne abbia bisogno.

[AndrewX1]

D’accordo, grazie!
Effettivamente abbiamo accennato ai calcoli iterativi, ma non in questo caso specifico del tubo... lo abbiamo visto ad esempio nel caso di un’intercapedine Di aria dove conosco la temperatura di una parete ma non dell’altra e si è visto che dando un valore verosimile all’altra parete e calcolando così la T di film e tutti i vari parametri, si può calcolare il calore scambiato. A seconda poi di altre formazioni “al contorno” stabilisco se il mio tentativo è valido o no e semmai come correggerlo...

Quindi, credo anche io che in questo caso del tubo, come dici, posso prendere la T del fluido e da là proseguire.

Grazie dRic!