Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 172
172 – Uma fileira de tubos paralelos com de comprimento e diâmetro externo de é utilizada para o transporte de vapor a através do piso de concreto de uma sala de mantida a . O coeficiente combinado de transferência de calor por convecção e radiação no piso é . Se a temperatura da superfície do piso de concreto não for superior a , determine em que profundidade os tubos de vapor devem ser enterrados abaixa da superfície do piso de concreto.
Passo 1
Em operação constante, a taxa de perda de calor do vapor através do piso de concreto por condução deve ser igual à taxa de transferência de calor do piso de concreto para a sala por convecção e radiação combinadas, que são determinadas como sendo:
Em seguida, a profundidade que os tubos de vapor devem ser enterrados pode ser determinada com o auxílio do fator de forma para esta configuração a partir dos fatores de forma da condução da mesa:
A distância do centro a centro é dada como:
Passo 2
Portanto, a profundidade pode ser calculada substituindo os parâmetros conhecidos na equação seguinte:
Substituindo pelos valores conhecidos, temos:
Resolvendo a expressão acima, obteremos:
Portanto, a profundidade dos tubos de vapor que deve ser enterrada abaixo da superfície do piso de concreto é de 22,2 cm