Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 58
58 – Uma linha de transmissão elétrica de de diâmetro transporta uma corrente elétrica de e tem resistência de por metro de comprimento. Determine a temperatura da superfície do fio durante u dia em que a temperatura do ar é e o vento sopra a sobre a linha de transmissão.
Passo 1
Dados fornecidos:
Diâmetro da linha de transmissão,
Corrente elétrica
Resistência da linha de transmissão por metro de comprimento,
Temperatura do ar,
Velocidade do fluxo de ar,
Passo 2
Com a pressão de e temperatura média do filme , temos:
O número Prandtl é:
Condutividade térmica é:
A viscosidade cinemática é:
Passo 3
Calcule o número de Reynolds:
A velocidade do vento é .
O diâmetro da esfera é .
Como o fluxo é considerado laminar.
Dessa forma, o número de Nusselt é determinado a partir da seguinte relação:
Passo 4
Podemos achar o coeficiente de transferência de calor por convecção a partir da seguinte relação:
A taxa de geração de calor na linha de transmissão por unidade de comprimento é determinada como:
Passo 5
A temperatura da superfície do fio é determinada a partir da equação:
Portanto, a temperatura de superfície é .
Resposta
Portanto, a temperatura de superfície é .