Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 81
81 - Um forno esférico de 5 m de diâmetro contém uma mistura de gases e a e . A fração molar de na mistura é de . Considerando que a parede do forno for preta e sua temperatura for mantida em , determine a taxa líquida de transferência de calor por radiação entre a mistura de gás e a parede do forno.
Passo 1
Dados fornecidos:
Temperatura dos gases de combustão,
Pressão dos gases de combustão,
Diâmetro do recipiente,
Emissividade da superfície interna do recipiente,
Temperatura da superfície do recipiente,
Pressão parcial de ,
Passo 2
Suposições:
1. Todos os gases da mistura são gases ideais.
Passo 3
Do comprimento médio do feixe para várias tabelas de formas de volume de gás, o comprimento médio do feixe de um recipiente é:
Então,
A partir do gráfico emissividade, a emissividade de corresponde a este valor, à temperatura de gás e é,
Passo 4
Para uma temperatura de fonte de , a capacidade de absorção do gás é determinada usando os gráficos de emissividade da seguinte forma:
A partir do gráfico emissividade, a emissividade de corresponde a este valor a uma temperatura de e é,
A absortividade do é determinada como:
Passo 5
A área de superfície do recipiente pode ser determinada como:
A taxa líquida de transferência de calor por radiação da mistura gasosa para as paredes do recipiente é determinada como:
A taxa de transferência de calor por radiação entre o gás e as paredes do forno é .
Resposta
A taxa de transferência de calor por radiação entre o gás e as paredes do forno é .