Em uma central de cogeração, gases de combustão a 1a t m e 1000K são usados para preaquecimento da água, passando através de tubos de 6m de comprimento e 10c m de diâmetro. A superfície interna dos tubos é negra, e as pressões parciais de C O 2 e H 2 O dos gases de combustão são 0,12a t m e 0,18a t m , respectivamente. Considerando que a temperatura dos tubos é 500K , determine a taxa de transferência de calor por radiação dos gases para os tubos.

Enunciado

Considerando todos os gases ideais.

Do comprimento médio do feixo, , para várias formas de volume de gás, o comprimento médio do feixe para um cilindro circular infinito é dado como:

Desse modo:

A partir da Fig. 13.36 de emissividade de e , os valores correspondentes a e são:

Ambos estão presentes na mistura, então devemos obter o fator de correção de emissividade da Fig.13.38:

Como esses são valores de emissividade com base em e os fatores de correção da pressão são iguais a 1, a emissividade dos gases de combustão se dá:

Para uma temperatura de , a capacidade de absorção do gás é determinada usando os gráficos de emissividade da seguinte forma:

Obtendo pela Fig. 13.36 para e :

A capacidade de absorção do e do são dadas por:

Temos que , mas o fator de correção da emissividade deve ser avaliado na Fig.13.38 em e não .

Como não temos um gráfico pra , mas podemos obter em e e interpolar.

Em e temos .

Então a absorção dos gases de combustão se torna:

A área da superfície do tubo pode ser determinada:

Assim, a taxa líquida de transferência de calor por radiação dos gases de combustão para a parede dos tubos: