Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 40
40 – Considere um contêiner esférico de raio interno , raio externo e condutividade térmica . Expresse a condição de contorno na superfície interna do contêiner para condução unidimensional permanente nos seguintes casos: (a) temperatura especificada de , (b) fluxo de calor especificado de em direção ao centro e (c) convecção para o meio em temperatura com coeficiente de transferência de calor .
Passo 1
Dados:
Raio interno do recipiente esférico
Raio exterior do recipiente esférico
A condutividade térmica do recipiente é
Passo 2
A condição de contorno na superfície interna do contêiner para condução unidimensional constante deve ser expressa nos seguintes casos:
( a ) temperatura especificado de :
Então a condição de contorno na superfície interna será:
Passo 3
( b ) fluxo de calor especificado de em direcção ao centro:
Então a condição de contorno na superfície interna será:
Passo 4
( c ) Convecção para um meio com coeficiente de transferência de calor de :
Em seguida, a condição de contorno baseada em um balanço de energia superficial expresso como