(Adaptado) Um equipamento que recupera calor de produtos de combustão a altas temperaturas envolve a passagem do gás de combustão entre placas paralelas, que são mantidas, cada uma, a pelo escoamento de água sobre as respectivas superfícies externas.
A separação entre as placas é de e o escoamento do gás é plenamente desenvolvido. Pode ser considerado que as propriedades do gás são iguais às do ar atmosférico e as duas temperatura e velocidade médias são e , respectivamente.
Qual é o fluxo térmico na superfície das placas?
Passo 1
De acordo com a tabela A.4 do Incropera para o ar, as propriedades do gás são:
Passo 2
O fluxo térmico é dado por:
Dessa equação, precisamos ir atrás do coeficiente convectivo.
Passo 3
O coeficiente convectivo é dado por:
Para calcular o número de Nusselt, precisamos do número de Reynolds, dado por:
Onde, no caso de placas paralelas, o diâmetro hidráulico é dado por:
Onde é a separação entre as placas.
Dessa forma:
Nesse caso, o número de Nusselt é dado por:
Assim, o coeficiente convectivo será:
Passo 4
Finalmente, o fluxo térmico será:
