Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 89
Repita o Exemplo 7.7 para uma matriz tubular mais compacta na qual os passos longitudinal e transversal são . Todas as demais condições permanecem idênticas.
Passo 1
Bora fazer uma questãozinha de feixes de tubos? Aqui nós temos as condições associadas ao Exemplo 7.7, mas com passos longitudinais e transversais reduzidos.
A partir disso queremos encontrar o coeficiente de convecção do lado do ar, a queda de pressão do conjunto de tubos e a taxa de calor.
Passo 2
Para resolver essa questão vamos assumir que as condições estão em estado estacionário, a temperatura é uniforme na superfície do tubo, a radiação é desprezível, o fluxo incompressível e as propriedades foram tiradas da Tabela A.4.
Dos feixes de tubo, temos:
Portanto, a velocidade máxima ocorre no plano transversal e,
Passo 3
Com,
E,
Da Tabela 7.5, temos que:
e
Portanto, a partir da correlação de Zukauskas e da Tabela 7.6
Passo 4
Da relação de Zukauskas,
Com,
, e
Temos que,
e
Então,
Passo 5
A temperatura da saída de ar é obtida por,
Substituindo os valores,
A diferença de temperatura média do é,