Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 70
Se 65 K/m, calcule o número de Nusselt do microcanal de 1,2 m de largura considerando que a temperatura da parede é 50°C e está cercada por (a) ar ambiente à temperatura de 30°C e (b) gás nitrogênio à temperatura de -100°C.
Passo 1
As informações que temos são:
O número de Nusselt é definido como :
A condutividade térmica () só depende das propriedades do fluido na temperatura média entre a parede e o fluido em cada situação e, podemos encontrar nas tabelas ao final do livro. O coeficiente convectivo iremos obter a partir da relação:
Então iremos proceder da seguinte forma: encontrar a condutividade térmica do fluido; usá-la, junto com os dados do enunciado para obter ; e, então substituir as variáveis na equação do número de Nusselt. Entendeu tudo? Então, vamos lá!
Passo 2
A primeira situação é ar ambiente a . A temperatura média entre e é 40°C. Nesta temperatura a condutividade térmica do ar é . Então o coeficiente convectivo nesta situação será:
Com o coeficiente convectivo calculado podemos encontrar o número de Nusselt:
Passo 3
Agora para o segundo caso temos gás nitrogênio a . A temperatura média entre e é -25°C. Nesta temperatura a condutividade térmica do nitrogênio é . Então o coeficiente convectivo nesta situação será:
Com o coeficiente convectivo calculado podemos encontrar o número de Nusselt:
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)