ta 733 a – operações unitárias ii aula 13 escoamento interno

TA 733 A – Operações Unitárias II

Aula 13

ESCOAMENTO INTERNO

ESCOAMENTO INTERNOBalanço de

Energia

ESCOAMENTO INTERNOBalanço de

Energia

Equação geral :(independente doEscoamento ou Superfície):

ESCOAMENTO INTERNO Balanço de Energia

TEMPERATURA CONSTANTE NA SUPERFÍCIE:

convmP dqdTcm

PdxTTh mSx

dxcm

Ph

TT

dT

P

x

mS

m

L

P

xs

e mS

m dxcm

Ph

TT

dT

0P

emS

smS

cm

PLh

TT

TT

,

,ln

Sendo: ssemsmm TTTTT ,,

sesmsemsm TTTTTTT ,,

ESCOAMENTO INTERNO Balanço de Energia

TEMPERATURA CONSTANTE NA SUPERFÍCIE:

e

s

mconv

TTT

PLhq

ln

mPconv dTcmdq

mPconv Tcmq

PemS

smS

cm

PLh

TT

TT

,

,ln

ml

ems

sms

smsems TPLh

TT

TTTTTT

PLh

,

,

,,

ln

ESCOAMENTO INTERNO Balanço de Energia

TEMPERATURA CONSTANTE NA SUPERFÍCIE:

Onde:

ESCOAMENTO INTERNO Balanço de

Energia

ESCOAMENTO INTERNO Balanço de

Energia

ESCOAMENTO INTERNO Balanço de Energia

Transferência deCalor entre fluidosInterno e externo

ESCOAMENTO INTERNO Balanço de Energia

Transferência de calor entre fluidos interno e externo

Taxa de transferência de Calor:

ou

ou

emif

smsf

smsfemifmlconv

TT

TT

TTTTAUTAUq

,,

,,

,,,,

ln

ESCOAMENTO LAMINARTUBOS CIRCULARES

Perfil de temperatura em tubos circulares:

Temperatura média [q”x=cte]:

REGIÃO COMPLETAMENTE DESENVOLVIDA

Combinando com aLei de Newton : ou

e

ESCOAMENTO LAMINARTUBOS CIRCULARES

REGIÃO DE ENTRADA

REGIÃO DE ENTRADA

ESCOAMENTO LAMINARTUBOS CIRCULARES

[HAUSEN]: Ts = cte

2/,, smemm TTT

[SIEDER & TATE]:

2/,, smemm TTT

CORRELAÇÕES DA CONVECÇÃO: TURBULENTO - TUBOS CIRCULARES

TURBULENTO DESENVOLVIDO ( Termo-hidrodinamica)

Coef. de atrito:

[COLBURN]:

[DITTUS-BOELTER]:

CORRELAÇÕES DA CONVECÇÃO: TURBULENTO - TUBOS CIRCULARES

TURBULENTO DESENVOLVIDO ( Termo-hidrodinamica)

[SIEDER & TATE]:Grande variações dePropriedades ( Tm )Erros de 25 %

CORRELAÇÕES DA CONVECÇÃO: TURBULENTO - TUBOS CIRCULARES

TURBULENTO DESENVOLVIDO ( Termo-hidrodinamica)

[PETUKHOV]:( Tm )Erros de 10 %

0,5 < Pr < 2000 e 104 < ReD < 106

[GNIELINSKI]:( Tm )

0,5 < Pr < 2000 e 3.103 < ReD < 5.106

Para Reynolds menores:

CORRELAÇÕES DA CONVECÇÃO: TURBULENTO - TUBOS CIRCULARES

TURBULENTO DESENVOLVIDO ( Termo-hidrodinamica)

Para tubos curtos:C, m dependem daEntrada (pontiagudaOu bocal) – 15% 2/,, smemm TTT

Para metais Líquidos:

3.10-3 < Pr < 5.10-2

CORRELAÇÕES DA CONVECÇÃO: TUBOS NÃO CIRCULARES

DiâmetroHidráulico:

TURBULENTOEquações anteriores

h = 0 (muito próximo as arestas)

REGIÃO ANULAR ENTRE TUBOS CONCENTRICOS

REGIÃO ANULAR ENTRE TUBOS CONCENTRICOS

REGIÃO ANULAR ENTRE TUBOS CONCENTRICOS

Turbulento:Dittus-Boeltercom DH

INTENSIFICAÇÃO DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR

GANHO DE TRANSF. DE CALOR – INTERNO:

A

u

hA

INTENSIFICAÇÃO DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR

GANHO DE TRANSF. DE CALOR – INTERNO:

RESUMO

RESUMO

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