Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 89
89 – O compartimento do passageiro de uma minivan trafegando a pode ser modelado como uma caixa retangular de de altura, de largura e de comprimento, cujas paredes têm isolamento de valor de (ou seja, uma parede com razão entre a espessura e a condutividade térmica de O interior da minivan é mantido a uma temperatura média de durante a viagem à noite, enquanto a temperatura do ar externo é .
O coeficiente médio de transferência de calor na superfície interior da van é . O fluxo de ar sobre as superfícies externas pode ser considerado turbulento por causa da intensa vibração, e o coeficiente pode ser considerado igual ao da superfície superior. Desconsiderando qualquer ganho ou perda de calor por radiação, determine a taxa de transferência de calor do ar ambiente para a minivan.
Passo 1
Dados fornecidos:
Velocidade da mini van,
Altura da van,
Largura da van,
Comprimento da van,
Temperatura interior da van,
Temperatura do ar,
Relação espessura / condutividade térmica,
Passo 2
A temperatura do filme no ar é determinada como:
Com a pressão de e temperatura média do filme , temos:
O número Prandtl é:
Condutividade térmica é:
Viscosidade cinemática é:
Passo 3
O número de Reynolds para o fluxo é determinado a partir da equação dada por:
Como , o fluxo é considerado turbulento.
O número de Reynolds é calculado usando a relação à baixo:
Portanto, o coeficiente de transferência de calor é:
Passo 4
A superfície da van é:
As resistências térmicas para o sistema são:
A resistência total será:
Passo 5
A taxa de transferência de calor é:
Portanto, o calor transferido do ar ambiente para a van é .