Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 74
74 – A superfície da placa de sinalização de rua de dimensões de tem absortividade de e emissividade de , enquanto a placa de sinalização de rua é submetida a um fluxo cruzado de vento de a com velocidade de . A radiação solar incide sobre essa placa a uma taxa de , na temperatura ambiente de . Determine a temperatura da superfície da placa de sinalização de rua. Avalie as propriedades do ar a .
Passo 1
Dados fornecidos:
Tamanho da superfície da placa de rua,
Absorção da superfície,
Emissividade da superfície,
Velocidade do fluxo de vento,
Temperatura do ar,
Radiação solar incidente,
Temperatura dos arredores,
Passo 2
Com a pressão de e temperatura média de , 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 placa é .
Como o fluxo é considerado laminar.
A partir da tabela, correlações empíricas para o número médio de Nusselt para convecção forçada sobre cilindros circulares e não circulares em fluxo cruzado.
Para placa vertical, o número de Reynolds variando entre .
Passo 4
O coeficiente convectivo de transferência de calor do ar é determinado a partir da equação dada por:
Reescreva para achar :
Passo 5
A temperatura da superfície da placa de rua é determinada aplicando o balanço energético fornecido por:
A temperatura da superfície da placa de rua é .
Resposta
A temperatura da superfície da placa de rua é .