Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 72
Um tubo com configuração de entrada de boca de sino é submetido a um fluxo de calor uniforme na parte de . O tubo tem diâmetro interno de e vazão de . O líquido que escoa no interior do tubo é uma mistura de etilenoglicol e água destilada, com fração de massa de . Determine o coeficiente de atrito completamente desenvolvido no local ao longo do tubo onde o número de Grashof é . As propriedade físicas da mistura de etilenoglicol e água destilada no local de interesse são . e .
Passo 1
Dados fornecidos:
Fluxo de calor uniforme na parede:
Diâmetro interno do tubo:
Volume de vazão:
Número de Grashof:
Número Prandtl:
Viscosidade cinemática:
Proporção de viscosidades dinâmicas:
Passo 2
Fala galera!!
Para resolver essa questão, podemos começar calculando a área de seção transversal usando a seguinte relação:
Substituindo os termos da equação pelos dados fornecidos, temos:
Vamos calcular também a velocidade média do fluxo. Podemos fazer isso usando a seguinte relação:
Substituindo os termos da equação pelos dados fornecidos e calculados, temos:
Passo 3
Com a velocidade média encontrada, podemos calcular o Número de Reynolds da seguinte maneira:
Substituindo os termos da equação pelos dados fornecidos e calculados, temos:
Como o número de Reynolds obtido fica entre e , o fluxo está na zona de transição. Assim podemos obter as constantes para correlação do coeficiente de atrito de transição para a configuração da entrada da boca do sino na Tabela 8-5. As constantes da equação de Tam e Ghajar são:
Passo 4
Podemos calcular o coeficiente de atrito com a seguinte relação:
Onde é dado pela seguinte relação:
Substituindo os termos da equação pelos dados fornecidos, temos:
Assim, o coeficiente de atrito é:
Portanto, o coeficiente de atrito é .