Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 8º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 34
NaK (45%/55%), que é uma liga de sódio e potássio, é usada para resfriar reatores nucleares de nêutrons rápidos. O NaK escoa a uma vazão de através de um tubo com diâmetro , que tem uma temperatura superficial . O NaK entra no tubo a e sai a uma temperatura de . Determine o comprimento do tubo e o fluxo térmico convectivo local na saída do tubo
Passo 1
Vamos classificar nosso escoamento a partir do número de Reynolds.
Podemos classificar o escoamento como sendo laminar ou turbulento, e o que determina isso é o nosso amigo de sempre o número de Reynolds, quando ele é nosso escoamento é turbulento, se for será laminar. Para determinar o número de Reynolds :
Para conseguirmos encontrar os valores na Tabela A.5, iremos fazer:
Onde é a massa específica, é a velocidade do fluxo, é o diâmetro e é a viscosidade do fluído.
A partir da Tabela A.7, podemos encontrar os valores , ; ; ; e a partir do volume específico podemos calcular a massa específica.
Agora aplicando os dados na fórmula, temos:
Lembra do que conversamos acima, sobre quando um escoamento é linear ou turbulento?
Então, o nosso Reynolds deu maior do que 2300, isso significa que o escoamento turbulento.
Agora vamos calcular o número de Peclet:
Vamos usar essa equação para determinar o número de Nusselt:
Temos:
Passo 2
Agora para determinar o comprimento, onde existe uma distribuição de temperatura com uma condição de temperatura constante, temos:
Passo 3
Agora vamos determinar o fluxo térmico convectivo da saída do tubo:
Foi divertido!!!!
Bora matar mais uma!