Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 8º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 83

Foi solicitado a você que determinasse a viabilidade de usar um jato colidente em uma operação de solda para montagens eletrônicas. A figura ilustra o uso de um único bocal circular para direcionar ar quente, com alta velocidade, para um local no qual uma junta de superfície deve ser formada.

No seu estudo considere um bocal circular com um diâmetro de 1   m m localizado a uma distância de 2   m m da região da junta de superfície, que tem um diâmetro de 2,5   m m .

Para uma velocidade do jato de ar de 70   m / s e uma temperatura de 500 ° C , estime o coeficiente convectivo médio na área da junta de superfície.

Passo 1

Opa, beleza?

Me segue para resolvermos essa questão!

Começamos o nosso problema obtendo algumas propriedades do ar pela Tabela A.4 a 536   K :

v = 4,36 × 10 - 5   m 2 / s

k = 0,497   W / m ⋅ K

P r = 0,6833

As da solda são nos informadas pelo enunciado:

ρ = 8333   k g / m 3

c p = 188   J / k g ⋅ K

k = 51   W / m ⋅ K

Partindo para os cálculos!

Passo 2

Calculando R e :

R e = V D v = 70 ⋅ 0,001 4,36 × 10 - 5 = 1605

Calculando F 1 :

F 1 = 2 R e 1 2 1 + 0,005 R e 0,55 1 2

F 1 = 2 ⋅ 1605 1 2 ⋅ 1 + 0,005 ⋅ 1605 0,55 1 2 = 91

Passo 3

Calculando A :

A = D 2 4 r O 2 = 0,001 2 4 ⋅ 0,00125 2 = 0,16

Calculando G :

G = 2 A 1 2 1 - 2,2 ⋅ A 1 2 1 + 0,2 H D - 6 A 1 2

G = 2 ⋅ 0,16 1 2 ⋅ 1 - 2,2 ⋅ 0,16 1 2 1 + 0,2 0,002 0,001 - 6 ⋅ 0,16 1 2 = 0,1412

Passo 4

Calculando N u - :

N u - P r 0,42 = G F 1

N u - = G F 1 P r 0,42

N u - = 0,1412 ⋅ 91 ⋅ 0,6833 0,42 = 10,95

Por fim, calculando o coeficiente convectivo médio:

N u - = h - D k

h - = N u - k D = 10,95 ⋅ 0 , 0 497 0,001 = 544,2   W / m 2 ⋅ K

Te espero na próxima questão!

Resposta

h - = 544,2   W / m 2 ⋅ K

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

O para-brisa de um carro de 0,6 m de altura e 1,8 m de comprimento aquecido eletricamente está sujeito a ventos paralelos a 1 atm, 0°C e 80 km/h. O consumo de energia elétrica é 70 W quando a temperat
Um aerofólio metálico de seção transversal elíptica tem massa de 50 kg, área superficial de 12 m2 e calor específico de 0,50 kJ/kg.K. O aerofólio foi submetido a escoamento de ar a 1 atm, 25°C e 10 m/
O objeto 1 com comprimento característico de 0,5 m é colocado em um fluxo de ar a 1 atm e 20°C com velocidade de fluxo livre de 50 m/s. A transferência do fluxo de calor do objeto 1, quando colocado n
52 – Uma pessoa estende os braços descobertos no ar com vento a 10℃ ℃ e 50k m / h . Inicialmente, a temperatura da pele do braço é 30℃ ℃. Trate o braço como um cilindro de 0,6m de comprimento e 7,5c m
59 – Repense o Prob. 7-58. Usando EES (ou outro programa), investigue o efeito da velocidade do vento dobre a temperatura da superfície do fio. Deixe a velocidade do vento variar de 10k m / h a 80k m