Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 8º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 15
O vapor pressurizado a flui através de um tubo longo de parede fina de de diâmetro. O tubo é envolvido por uma caixa de concreto de seção transversal quadrada e de lado. O eixo do tubo é centralizado no revestimento e as superfícies externas do tubo são mantidas a . Qual é a taxa de perda de calor por unidade de comprimento do tubo?
Passo 1
Fala galera!!
Para resolver essa questão, podemos começar fazendo as seguintes suposições:
(1) Condições de estado estacionário.
(2) Resistência de convecção do lado do vapor insignificante, resistência da parede do tubo e resistência de contato .
(3) Propriedades constantes.
Os dados fornecidos foram:
Diâmetro da tubulação:
Temperatura do vapor pressurizado:
Temperatura da superfície da tubulação:
Comprimento da seção transversal quadrada:
Propriedades;
Pela Tabela A.3 a .
Condutividade térmica do concreto: ,
Passo 2
Temos que a taxa de transferência de calor do tubo quente para o concreto pode ser dada pela seguinte expressão:
Passo 3
Para encontrar a taxa, precisamos saber quem é . O fator de forma para esta configuração é dado na Tabela 4.1. Temos então
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Substituindo os termos da equação pelos dados fornecidos, temos:
Passo 4
Portanto, a taxa de calor por unidade de comprimento é