Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 133
133. Ar seco, a uma pressão de 1 atm e a uma velocidade de 15 m/s, deve ser umedecido pela sua passagem em escoamento cruzado sobre um cilindro poroso com diâmetro D = 40 mm, que se encontra saturado com água.
(a) Considerando que a água e o ar estejam a 300 K, calcule a taxa mássica de evaporação da água sob condições de regime estacionário na superfície do cilindro, por unidade de comprimento.
(b) Como a taxa de evaporação irá variar se o ar e a água forem mantidos a uma temperatura mais elevada? Gere um gráfico para o intervalo de temperaturas entre 300 e 350 K para ilustrar o efeito da temperatura na taxa de evaporação.
Passo 1
Letra (a)
Calcule o número de Reynolds dado por:
Como, o escoamente é laminar.
A partir daí basta calcularmos o número de Sherwood como:
Em que,
Substituindo:
Escrevendo uma outra relação para chegamos em:
Calcule a taxa média de secagem do papel.
Passo 2
Letra (b)
A seguinte tabela representa como a taxa de evaporação irá variar de acordo com a temperatura:
O gráfico fica então da seguinte forma:
Resposta
- Gráfico