85 - Um banco de tubos consiste em 300 tubos a uma distância de entre as fileiras do centro de tubos adjacentes. O ar se aproxima do banco de tubos na direção normal a e , com uma velocidade média de . Existem fileiras na direção do escoamento, com 15 tubos em cada uma, a uma temperatura média da superfície de . Para um diâmetro externo de , determine o coeficiente médio de transferência de calor.

Vamos assumir a temperatura média do ar como

Da tabela, propriedades do ar em .

O número Prandtl é:

Condutividade térmica é:

Calor específico é:

Viscosidade dinâmica é:

Densidade:

Com :

Com :

A velocidade máxima do fluxo é determinada a partir da equação dada por:

O número de Reynolds é determinado a partir da equação dada por:

O número de Nusselt é determinado a partir da equação dada por:

Como o número médio de Nusselt é dado por:

O coeficiente convectivo de transferência de calor do ar é determinado a partir da equação dada por:

Reescreva para achar :

A área da superfície de transferência de calor por unidade de comprimento do tubo é determinada como:

A vazão mássica do ar é determinada como:

A temperatura de saída do ar é determinada a partir da expressão dada por:

A temperatura média do ar é determinada como:

Como o valor obtido é bem próximo do assumido , nossa suposição estava correta.

Portanto, o coeficiente médio de transferência de calor é