Duas tubulações paralelas com espaçamento de 2,0m são enterradas em solo com uma condutividade térmica de 0,5W / m ⋅ K . As tubulações têm diâmetros externos de 300 e 200m m com temperaturas de superfície de 95 ℃ ℃ e 5 ℃ ℃, respectivamente. Estime a taxa de transferência de calor por unidade de comprimento entre os dois dutos.

Enunciado

Fala galera!!

Para resolver essa questão, podemos começar fazendo as seguintes suposições:

(1) Condições de estado estacionário.

(2) Condução bidimensional.

(3) Propriedades constantes.

(4) As linhas de tubos estão enterradas muito profundamente, aproximando-se do sepultamento em um meio infinito.

(5) e .

Os dados fornecidos foram:

Condutividade térmica do solo:

Espaçamento entre as tubulações:

Diâmetro da tubulação 1:

Diâmetro da tubulação 2:

Temperatura da tubulação 1:

Temperatura da tubulação 2:

Temos que a taxa de transferência de calor por unidade de comprimento do tubo quente para o tubo frio pode ser dada pela seguinte expressão:

Para encontrar a taxa, precisamos saber quem é . O fator de forma para esta configuração é dado na Tabela 4.1. Temos então

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Substituindo os termos da equação pelos dados fornecidos, temos:

Portanto, a taxa de calor por unidade de comprimento é