Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 8º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 13
Duas tubulações paralelas com espaçamento de são enterradas em solo com uma condutividade térmica de . As tubulações têm diâmetros externos de e com temperaturas de superfície de e , respectivamente. Estime a taxa de transferência de calor por unidade de comprimento entre os dois dutos.
Passo 1
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:
Passo 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:
Passo 3
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:
Passo 4
Portanto, a taxa de calor por unidade de comprimento é