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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 8º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 8

Escoamento laminar normalmente persiste em uma placa plana e lisa até um certo valor cítico do número de Reynolds seja alcançado. No entanto,o fluxo pode ser alterado para um estado de regime turbulento ao se adicionar rugosidades nas bordas da placa. Para uma situação particular, os resultados experimentais mostram que os coeficientes de transferência de calor para condições de regime laminar e turbulento, são:

h l a m = x = 1,74   W / m 1,5 . K     x - 0,5

h t u r b x = 3,98   W / ( m 1,8 . K )     x - 0,2

Calcule os coeficientes de transferência de calor médios para os regimes laminar e turbulento para placas de comprimentos: L = 0,1 m   e   1 m

Passo 1

Hello there!! Let’s bora de mais transferência de calor!!

Esse exerciciozinho bem tranquilaço. Olha só:

Passo 2

Basicamente, ele nos dá um resultado experimental para o nosso coeficiente em função da posição dele. E então devemos obter o coeficiente médio, que pode ser encontrado da seguinte forma:

h - L = 1 L ∫ 0 L h x d x

Bem tranquilo, né não?? Fazendo isso para cada um dos regimes e para os dois valores de L dados, a gente mata esse carinha!

Taca-lhe pau então:

  1. Laminar:

    2. h - l a m = 1 0,1 ∫ 0 0,1 1,74 x - 0,5 d x = 17,4 ∫ 0 0,1 1 x d x

    Teremos:

    h - l a m = 17,4 2 x 0 0,1 = 11   W / ( m 2 . K )

    E para L = 1 m

    h - l a m = ∫ 0 1 ( 1,74 x - 0,5 d x = 1,74 2 x 0 1 = 3,48   W / ( m 2 . K )

    Passo 3

    Tá comigo??!! Tamo quase lá!!

  2. Turbulento

h - t u r b = 1 0,1 ∫ 0 0,1 3,98 x - 0 , 2 d x = 39,8 ∫ 0 0,1 1 x 1 5  

Teremos:

h - t u r b = 39,8 x 0,8 0,8 0 0,1 = 7,88   W / ( m 2 . K )

E finalmente:

h - t u r b = ∫ 0 1 3,98 x - 0,2 d x = 3,98 x 0,8 0,8 0 1 = 4,975   W / ( m 2 . K )

E isso é tudo!! Até a próxima!!

Resposta

Portanto:

h - l a m = 11 W m 2 . K   e     h - l a m = 3,48 W m 2 . K

E

h - t u r b = 7,88 W m 2 . K     e     h - t u r b = 4,975 W m 2 . K

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