99 - Um motor automotivo pode ser aproximado como um bloco retangular de 0 de altura, de largura e de comprimento. A superfície inferior do bloco está a uma temperatura de e tem uma emissividade de . O ar ambiente está a e a superfície da estrada está a . Determine a taxa de transferência de calor da superfície inferior do bloco do motor por convecção e radiação à medida que o carro viaja a uma velocidade de . Suponha que o fluxo seja turbulento em toda a superfície devido à agitação constante do bloco do motor. Como a transferência de calor será afetada quando uma lama de de espessura  se formar na superfície inferior como resultado da sujeira e óleo coletados nessa superfície ao longo do tempo? Suponha que a temperatura do metal sob a lama ainda esteja em.

Temos que a temperatura de filme é:

Portanto, temos as seguintes propriedades do ar para a pressão de e .

Condutividade térmica é:

Viscosidade cinemática é:

O número Prandtl é:

O número de Reynolds para o fluxo é determinado como:

Como trata-se de um fluxo turbulento e laminar, combinados.

Portanto, o número de Nusselt é determinado a partir da relação dada por:

O coeficiente de transferência de calor por convecção é determinado a partir da equação dada por:

Reescreva para achar :

Temos que a taxa de calor por convecção é dada por:

Temos que a taxa de calor por radiação é dada por:

A perda total de calor é dada por:

Portanto, a taxa de calor transferido da superfície inferior é .

A taxa de transferência de calor com a presença da lama será:

Portanto, a taxa de perda de calor com a presença da lama é dada por:

A taxa de calor transferido da superfície inferior com lama é de , logo houve uma queda na transferência pelo isolamento proveniente da lama e dos restos de óleo.