Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 116
Considere o tubo e a barreira de radiação do Problema 13.49, mas agora leve em consideração a convecção natural no espaço entre o tubo e a barreira, assim como o fato de que a temperatura da barreira não possa ser arbitrariamente especificada, dependendo na realidade da natureza da vizinhança. Se a barreira de radiação estiver exposta ao ar ambiente quiescente e a uma grande vizinhança, os dois a uma temperatura de 20°C, qual será a temperatura da barreira? Qual será a taxa de perda de calor no tubo por unidade de comprimento?
Passo 1
Animados para seguir que eu sei, não é?
Com galerinha, o problema nos disse que ocorre fluxo radiante e convecção na parte interna e externa:
Vamos substituir?
Vamos ver o que temos?
O fluxo radiante nós já conseguimos achar:
Agora vamos seguir !!
Passo 2
O calor convectivo é dado por:
Sabendo que:
Vamos lembrar também que:
Olhando na Tabela A – 4 para achar as propriedades do ar a uma temperatura de :
Substituindo:
Substituímos:
Passo 3
Agora só falta o calor convectivo externo:
Para achar o coeficiente convectivo vamos lembrar da fórmula:
Onde:
Então:
Olhando na Tabela A – 4 para achar as propriedades do ar a uma temperatura de :
Substituindo:
No calor convectivo:
Colocando no balanço de energia:
Usando um software:
E para achar o fluxo de calor basta nós substituirmos esta temperatura em um lado da igualdade:
Ufaaa !! Chegamos ao fim de mais umaaa !!