Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 8º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 63
Considere um forno circular que tem de comprimento e de diâmetro. As duas extremidades têm superfícies cinzas e difusas, que são mantidas a e , com emissividades de e , respectivamente. A superfície lateral também é cinza e difusa, com uma emissividade de e uma temperatura de . Determine a transferência radiante líquida em cada uma das superfícies.
Passo 1
Começamos o nosso problema explicitando a equação que utilizaremos para calcularmos a taxa de transferência de calor radiante líquida:
Sabendo que:
Igualando essas equações:
Simplificando as áreas:
Agora, vamos colocar essa equação para cada caso!
Passo 2
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Vamos obter os fatores de forma!
Passo 3
As superfícies 1 e 2 são paralelas coaxiais, para descobrirmos , vamos usar as relações da Tabela 13.2, depois disso outras relações para descobrir os outros fatores de forma:
Calculando :
Pela regra da simetria:
Pela regra da soma:
Novamente pela simetria:
Só faltam e , que são iguais pela regra da simetria:
Calculando:
Passo 4
Voltamos nas equações do Passo 2, substituindo os dados:
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Então, temos:
Resolvendo esse sistema, obtemos:
Passo 5
Finalmente podemos obter as taxas de transferência de calor radiante líquida que queremos.
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E assim a gente finaliza a nossa questão.
Até a próxima!