Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 23
23 - Um oleoduto, utilizado para o transporte de óleo cru, está enterrado no solo de modo que o seu eixo central se encontra a uma distância de abaixo da superfície. O duto tem um diâmetro externo de e está isolado com uma camada de de espessura de vidro celular. Qual é a perda de calor, por unidade de comprimento do duto, em condições nas quais óleo aquecido a uma temperatura de escoa através do duto e a superfície do solo se encontra a uma temperatura de ?
Passo 1
Obtenha as propriedades do solo e do vidro celular da Tabela A-3.
A condutividade térmica do solo a é, .
A condutividade térmica do vidro celular a é, .
Passo 2
Vamos agora calcular a resistência térmica do isolamento de vidro celular.
Aqui, é o diâmetro externo do tubo, é o diâmetro interno do tubo, é o comprimento do tubo, é a condutividade térmica do isolamento de vidro celular. Portanto:
Passo 3
Agora precisamos calcular a resistência térmica do solo.
Aqui, é a condutividade térmica do solo, é a distância da superfície da terra ao centro da tubulação. Portanto:
Passo 4
Agora que temos as duas resistências, podemos calcular a perda de calor no tubo.
Aqui é a temperatura do óleo que flui no tubo e é a temperatura da superfície.
Substituindo pelos valores fornecidos, temos:
Passo 5
Agora para obtermos a perda de calor no tubo por unidade de comprimento, basta dividir pelo comprimento.
Portanto, a perda de calor no tubo por unidade de comprimento é .