Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 85
85 – Gás a e consiste em de de em volume. O gás escoa entre duas grandes placas paralelas negras mantidas a . Considerando que as placas estão separadas por , determine a taxa de transferência de calor a partir do gás para cada placa por unidade de superfície.
Passo 1
Dados fornecidos:
Temperatura dos gases de combustão,
Pressão dos gases de combustão,
Distância entre as placas,
Temperatura da superfície do tubo,
Pressão parcial de ,
Pressão parcial de ,
Passo 2
Suposições:
- Todos os gases da mistura são gases ideais.
- e são gases não participantes.
Passo 3
Do comprimento médio do feixe para várias tabelas de formas de volume de gás, o comprimento médio do feixe para a geometria não circular é:
Então,
A partir do gráfico emissividade, as emissividades de e corresponde a estes valores na temperatura de gás e são,
Ambos e estão presentes na mesma mistura, e temos que corrigir para sobreposição das bandas de emissão. O fator de correção da emissividade para , a partir da Fig. 13-38 é:
A emissividade efetiva dos gases de combustão é determinada como,
Assim, temos que a emissividade efetiva dos gases de combustão 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 e corresponde a estes valores a uma temperatura de e são,
A absortividade do e são determinadas como:
Passo 5
Além disso, , mas o fator de correção da emissividade que deve ser avaliado no gráfico em vez de . Não existe um gráfico para , mas podemos ler com valores em e , e a interpolação pode ser calculada como,
e
Temos .
Então a absorção dos gases de combustão torna-se:
Passo 6
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 a partir do gás para cada placa por unidade de superfície é .
Resposta
A taxa de transferência de calor a partir do gás para cada placa por unidade de superfície é .