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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 23

Seja o escoamento laminar ao longo de uma placa isotérmica vertical de comprimento L , fornecendo um coeficiente de transferência de calor médio de h - L . Se a placa for dividida em N placas menores, cada uma com comprimento L N   =   L / N , determine uma expressão para a razão entre o coeficiente de transferência de calor médio em relação às N placas e o coeficiente médio na placa original, h - L , N / h - L , 1 .

Passo 1

Nessa questão nós temos o comprimento de uma placa vertical isotérmica, L . E com isso queremos encontrar a expressão para a razão dos coeficientes médios de transferência de calor para placas N , cada uma com comprimento L N   =   L / N , para o coeficiente médio da placa única.

Passo 2

Para resolver essa questão vamos considerar que as propriedades são constantes. Para o prato único,

N u L - = h L - L k = 4 3 G r L 4 1 4 g P r

Ou,

h L , 1 - = 4 k 3 L G r L 4 1 4 g P r

E para várias placas,

N u L , N - = h L , N - L N k = 4 3 G r L , N 4 1 4 g P r

Onde,

L N   = L N             e G r L , N = G r L / N 3

Passo 3

Combinando as equações, temos que:

h L , N - = 4 N k 3 L G r L 4 N 3 1 4 g P r

Dividindo as equações de coeficiente de transferência de calor temos:

h L , N - h L , 1 - = N 1 N 3 1 4 = N 1 4

Resposta

h L , N - h L , 1 - = N 1 4

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