Необходимо знать, что отдача тепла стенками аппарата в окружающую среду происходит при свободном движении воздуха, поэтому определяющими являются критерии Грасгофа Gr и Прандтля Pr. Первый характеризует интенсивность конвективных потоков, возникающих вследствие разностей плотностей рабочего тела (воздуха) и перепада температур между ними и стенкой аппарата с учетом геометрической характеристики теплоотдающей поверхности.
На основе определяющих критериев находится критерий Нуссельта Nu, включающий значение коэффициента теплоотдачи конвекцией и характеризующий собой тепловое подобие.
Указанные критерии имеют следующий вид:
Re = ; Pr = ; Gr = ; Nu = ;
где а — коэффициент температуропроводности воздуха, м2/с;
g — ускорение силы тяжести, м/с2;
— коэффициент теплопроводности воздуха, Вт/м0С;
— коэффициент объемного расширения воздуха, I/0С;
= , (2.1.12.)
к — коэффициент теплоотдачи конвекцией. Вт/м20С;
l — определяющий геометрический размер, м;
v — коэффициент кинематической вязкости воздуха, м2/с;
t — перепад температур между ограждением и воздухом