محدودۀ عدد رینولدز برای معادلۀ دیتوس- بوئلتر، ۵۰۰۰<N_Re<500000 و برای عدد پرانتل این محدوده بین ۶/۰ تا ۱۰۰۰ است.

( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

سهم لوله
عبارت دوم در سمت راست معادلۀ ۴-۳ مربوط به سهم هدایت گرمایی از طریق فلز لوله است.
به­ طور معمول لوله­ها در اندازه­ های استانداردی وجود دارند که از طریق اسمی آنها بر حسب اینچ مشخص می‌شوند. حتی در کشورهایی که از سامانۀ متریک استفاده می­ کنند، اندازۀ قطر اسمی لوله بر حسب اینچ گزارش می‌شود. برای مثال، یک لوله ۳ اینچی با schedule 80‌ داریم. عدد مربوط به schedule ضخامت دیوارۀ لوله را نشان می­دهد. با اینکه به این لوله ۳ اینچی می­گویند، امّا قطر خارجی آن ۵۰۰/۳ اینچ (۹۰/۸۸ میلی­متر) و قطر داخلی آن ۹۰۰/۲ (۶۶/۷۳ میلی­متر) است. اندازه­ های فیزیکی این لوله­های استاندارد در مراجع مختلف موجود است. هدایت گرمایی فولاد کربنی حدود ۴۰ W/m^●C (25 Btu/ft^●hr^●F) است. این در حالی است که برای فولاد ضدزنگ این مقدار برابر ۱۰ W/m^●C (6 Btu/ft^●hr^●F) است. مهندسان طراح باید با مراجعه به مراجع استاندارد، هدایت گرمایی مواد مورد استفاده­ی خود را پیدا کنند. از سوی دیگر، مقاومت لوله اغلب بسیار کم است.
سهم زمین
آخرین سهم از اتلاف گرما مربوط به مقاومت زمین است. ضریب شکلی برای یک لولۀ مدفون را می‌توان از فرمول زیر محاسبه کرد:

(۴-۸)

بیشتر این نمادها پیشتر معرفی شده ­اند، به­جز D که عمقی است که در آن لوله مدفون شده است. با اینکه دمای زمین بسته به دمای محیط، زمان سال (و فصل) و عوامل دیگر تغییر می­ کند، این عوامل به­ طور معمول در نظر گرفته نمی­شوند. علاوه بر این، دمای زمین در مکان­های مختلف، متفاوت است، یعنی دمای زمین در اراک و لرستان با یکدیگر متفاوت است. در واقع، دما و جنس خاک مکان­های مختلف در یک استان، نیز متفاوت است. حتی‌خود لوله نیز در دمای زمین تأثیر دارد. در طراحی خط لوله، به­ طور معمول فرض می­ کنند که دمای زمین ثابت است، امّا این مقدار ثابت در مکان­های مختلف، فرق می­ کند.
ضریب کلی انتقال حرارت
مقدار تقریبی ضریب کلی انتقال حرارت برای لولۀ بدون عایق برابر ۵ W/m^2●C (1 Btu/ft^2●hr^●F) است. برای لولۀ عایق، ضریب انتقال حرارت کمتر است. برای خط لولۀ عایق، مقاومت زمین غالب است. به­ طور معمول این مقاومت بیش از ۹۰ درصد مقاومت کل زمین را در بر می­گیرد.
حرارت منتقل شده
انرژی اتلافی سیال را می­توان با محاسبۀ تغییر آنتالپی به­دست آورد:

(۴-۹)

که در آن نرخ جریان جرمی و H آنتالپی ویژه است. امّا اگر هیچ تغییر فازی اتفاق نیفتد، به­جای آنتالپی می­توان، ضرب دما در ظرفیت گرمایی را قرار داد که به­ صورت زیر در می ­آید:

(۴-۱۰)

مبارزه با هیدرات با بهره گرفتن از مقاومت های انتقال حرارت و انتقال جرم
انتقال جرم
در بررسی مقاومت‌های موجود در تشکیل هیدرات و بررسی آن نشان داده شده که فرایند تولید هیدرات از گازهای موجود در گاز طبیعی فرآیندی است که توسط انتقال جرم مربوط به سمت مایع در سطح مشترک گاز- مایع کنترل می‌گردد و سایر مقاومت‌ها در مسیر تشکیل هیدرات در برابر این مقاومت قابل صرف نظر کردن می‌باشند. نتیجه این بررسی نشان داد که مدل پیشنهادی اسکوبوگ دارای فرضیات مناسبی بوده امّا مقدار نیروی محرکه فرض شده در مدل اسکوبوگ می‌بایست تصحیح گردد. نیروی محرکه برای تشکیل هیدرات را می‌توان به اختلاف مقدار بین غلظت‌های مولکول‌های گاز در شرایط آزمایش و مقدار غلظت همین مواد در شرایط تعادلی مرتبط دانست. در این بخش نتایج مقدار غلظت در فاز مایع مهم است. نکته مهم در رابطه بدست آمده زیر، مقدار C₁، C_EQ و ضریب انتقال جرم (k_L) می‌باشد.

(۴-۱۱)