Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 103
Um transformador de potência elétrica, com diâmetro de e altura de , dissipa . Deseja-se manter sua temperatura superficial em , passando etilenoglicol a através de um tubo de parede delgada, com diâmetro de , soldado na superfície lateral do transformador.
Supõe-se que todo calor dissipado pelo transformador é transferido para o
etilenoglicol.
Admitindo que a elevação de temperatura máxima permitida do refrigerante seja de , determine a vazão mássica necessária de refrigerante, o comprimento total do tubo e o passo da serpentina entre suas voltas.
Passo 1
Vamos lá! Nosso problema pede a vazão mássica o comprimento do tubo e o passo da serpentina, mas antes vamos fazer um esboço do nosso problema para facilitar nossa vida.
Agora precisamos fazer nossas famosas considerações. Hehe (u.u)
Passo 2
Vamos lá, vamos usar os dados da tabela para o etilenoglicol, vamos fazer o balanço de energia para encontrarmos a taxa de escoamento:
Podemos determinar o comprimento do tubo usando a equação , assim temos:
Onde , para o escoamento do tubo temos:
Assim:
E . Usando a equação temos:
Assim a equação fica.
Assim finalmente nosso comprimento da equação fica:
Por acabar temos que número de voltas é dado por:
Finalmente temos que o passo entre as voltas é dado como uma relação entre o comprimento do transformador e número de voltas, assim:
Isso é tudo pessoal! \o/
