Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 87
87 – Ar em uma velocidade de escoamento livre de escoa em paralelo a uma placa fina plana estacionaria de sobre as superfícies superior e inferior. A placa plana tem uma temperatura de superfície uniforme de . Determine ( a ) o coeficiente médio de atrito, ( b ) o coeficiente médio de transferência de calor por convecção e ( c ) o coeficiente médio de transferência de calor por convecção usando a analogia de Reynolds modificada e compare com o resultado obtido em ( b ) .
Passo 1
Dados fornecidos:
Temperatura do ar,
Velocidade do fluxo,
Comprimento da placa,
Largura da placa,
Temperatura da superfície da placa,
Passo 2
A temperatura do filme no ar é determinada como:
Com a pressão de e temperatura média do filme , temos:
O número Prandtl é:
Condutividade térmica é:
Viscosidade cinemática é:
Passo 3
- O número de Reynolds para o fluxo é determinado a partir da equação dada por:
- O número de Nusselt para o fluxo laminar é determinado a partir da equação dada por:
- O número de Nusselt usando a analogia de Reynolds modificada é determinado como:
Como , o fluxo é considerado laminar.
O coeficiente de atrito médio em toda a placa para o fluxo laminar é determinado a partir da equação dada por:
O coeficiente de atrito médio é .
Passo 4
O coeficiente convectivo de transferência de calor do ar é determinado a partir da equação dada por:
Reescreva para achar :
O coeficiente médio de transferência de calor por convecção é .
Passo 5
O coeficiente médio de transferência de calor por convecção é determinado a partir da equação dada por:
Reescreva para achar :
O coeficiente médio de transferência de calor por convecção pela analogia de Reynolds modificada é .
Comparação / Discussão:
A diferença entre os valores do coeficiente de transferência de calor é extremamente pequena, podendo dizer que eles são quase iguais.
Resposta
- .
A diferença entre os valores do coeficiente de transferência de calor é extremamente pequena, podendo dizer que eles são quase iguais.