60 – Um sistema de aquecimento deve ser concebido para manter as asas de uma aeronave que viaja a uma velocidade de acima da temperatura de congelamento durante o voo a de altitude, onde as condições atmosféricas padrão são e . Aproximando a asa como um cilindro de seção transversal elíptica cujo eixo menor é 50 cm

E ignorando a radiação, determine o coeficiente médio de transferência de calor por convecção sobre a superfície da asa e a taxa média de transferência de calor por unidade de superfície.

Com a pressão de e temperatura média do filme , temos:

Obs.: Nesse caso é preciso fazer interpolação linear!!!

O número Prandtl é:

Condutividade térmica é:

A viscosidade cinemática é:

A viscosidade cinemática será afetada pela mudança da pressão atmosférica. Por isso, precisamos converter a pressão em .

Para achar a nova viscosidade cinemática, usaremos a seguinte expressão:

Calcule o número de Reynolds:

Aqui, é a velocidade do ar e o diâmetro do cilindro.

Substitua para e para o .

Como o fluxo é considerado turbulento. Dessa forma, o número de Nusselt será calculado com a seguinte equação:

Podemos achar o coeficiente de transferência de calor por convecção sobre a superfície da asa, a partir da seguinte relação:

Agora, podemos encontrar a taxa média de transferência de calor por unidade de superfície, usando a seguinte equação:

Portanto, a taxa média de transferência de calor é .