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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 8º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 12

No Exemplo 7.2, foi determinado que o sexto segmento da placa plana tem a potência máxima requerida. Qual segmento tem a potência mínima requisito se as condições forem idênticas, exceto o ar a temperatura é elevada para T ∞ = 190 ° C ? Que poder é esse requerido?

Passo 1

E aí galera, tudo bem?

Se acomodem aí e bora resolver essa questão comigo!

Começamos o nosso problema obtendo algumas propriedades para o ar na Tabela A.4 sob a seguinte temperatura média:

T m = T s + T ∞ 2 = 230 + 190 2 = 210 ° C   ( 483   K )

Interpolando na Tabela A.4 entre 450 e 500   K , obtemos:

v = 36,6 × 10 - 6   m 2 / s

k = 0,0395   W / m ⋅ K

P r = 0,685

Bora para os cálculos!

Passo 2

Calculando o número de Reynolds:

R e L = u ∞ L v = 60 ⋅ 0,05 36,6 × 10 - 6 = 8,2 × 10 4

R e g i m e   L a m i n a r !

Calculando o número de Nusselt:

N u - D = 0,664 ⋅ R e L 1 2 ⋅ P r 1 3

N u - D = 0,664 ⋅ 8,2 × 10 4 1 2 ⋅ 0,685 1 3

N u - D = 168

Calculando o coeficiente convectivo:

h - = N u - D k L = 168 ⋅ 0,0395 0,05

h - = 132,7   W / m 2 ⋅ K

Agora, podemos finalizar a nossa questão com os dados obtidos!

Passo 3

Calculando a potência mínima necessária:

q = h - A T s - T ∞

q = 132,7 ⋅ 0,05 ⋅ 1 ⋅ 230 - 190

q = 265,4   W

Percebemos ao analisar o Exemplo 7.2 que o primeiro segmento tem a potência mínima para atender ao requisito necessário.Até a próxima questão!

Resposta

q = 265,4   W

S e g m e n t o   1

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