O canal de ar para o resfriamento da pá de uma turbina a gás pode ser aproximado por um tubo de de diâmetro e de comprimento. A temperatura de operação da pá é de e o ar entra no tubo a .
a) Para uma vazão de ar de , calcule a temperatura de saída do ar e o calor removido da pá.
Passo 1
Começamos o problema assumindo a temperatura média como , e pela Tabela obtemos as seguintes propriedades do ar:
Passo 2
Calculando o número de Reynolds:
Dados:
;
.
Temos:
Calculando o número Graetz:
Sendo:
.
Temos:
Passo 3
Calculando o número de Nusselt:
Substituindo e :
Calculando o coeficiente de transferência de calor por convecção:
Substituindo os dados:
Passo 4
Calculando a temperatura de saída:
Dados:
;
.
Temos: