meeting 19 chapter 6 6-6 & 6-7. transferência de calor escoamentos externos

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  • Meeting 19

    Chapter 66-6 & 6-7

  • Transferncia de CalorEscoamentos Externos

  • Camada Limite Trmica x Hidrodinmica onde Pr o nmero de Prandtl (adimensional) Pr = n/a = CPm/k ~ dh/dT

  • Perfil de Temperatura: Aquecimento e ResfriamentoTinfAquecimentoTp > TinfResfriamentoTp < Tinf

  • Calor & Coeficiente de Transferncia de CalorCoeficiente de transferncia de calor local ( hx)

    Coeficiente de transferncia de calor mdio

  • O coef. Transf. Calor LocalO coeficiente de transferncia de calor local expressa a razo entre o fluxo de calor na parede (W/m2) e a diferena de temperatura entre a parede e o fluido (oC)

  • h proporcional a quais parmetros?O coeficiente de transferncia de calor local proporcional a condutibilidade trmica e inversamente proporcional a espessura da camada limite trmica!

  • h proporcional a quais parmetros?Para escoamentos forados, o nmero de Nusselt pode ser expresso em funo dos nmeros de Reynolds e Prandtl

  • Analogia entre Calor e AtritoRazo entre atrito e fluxo de calor:Simplificando e isolando os termos com Cf e h:

  • Analogia entre Calor e AtritoChilton-Colburn vlida para escoamento laminar numa placa plana e para escoamentos Turbulentos sobre superfcies planas ou com curvaturas. 0.6
  • Conveo Natural x ForadaConveo Natural O fluido prximo a superfcie aquecido, sua densidade diminui e estabelecido uma fora de empuxo que o desloca para cima.A ao da gravidade cria um fluxo ascendenteConveo Forada a corrente produzida por uma bomba ou ventilador

  • GRUPOS ADIMENSIONAISe b o coeficiente de expanso do gs.

  • PLACA PLANA ISOTRMICA: CONVECO FORADA & NATURAL

  • PLACA PLANA Q constante: CONVECO FORADA & NATURALTurbulento: Eq. (6.34) local & Eq. (6.37) mdioPlaca Plana Vertical

  • Limites de Transio Lam x TurbPlaca PlanaEscoamento ForadoPlaca Plana: Transio escoamento: 5x103 < Rex < 5x105Nmero de Nusselt Mdio para escoamentos que incluem ambas as regies:

    desde que 5x103 < Rex < 5x107 e 0.5 < Pr < 2000. Nestas condies: Nulam dado Eq. (6-30) e Nutur dado Eq. (6-37) .

    Conveco NaturalPlaca Plana VerticalTransio laminar/ turbulenta Ra > 109.

  • Correlaes p/ Cilindros e EsferasEscoamento Forado & Temperatura Parede ConstanteGnielinski fornece o nmero de Nusselt mdio para outros objetos de formas variadas com temperatura de parede uniforme:

    onde o comprimento caracterstico Lc (Re e Nu) e Nu0 so dados na tabela 6-5

  • Correlaes p/ Cilindros e EsferasConveco ForadaPara 1
  • Correlaes p/ Cilindros e EsferasConveco Natural Temp ConstChurchil props uma correlao geral para clculo do coef. transf. Calor em conveco natural para objetos de formas variadas. A correlao vlida em ambas as regies: laminar e turbulentaO comprimento caracterstico LC (Ra e Nu) e Nu0 so dados na Tabela 6-6

  • Correlaes p/ Cilindros e EsferasConveco NaturalO comprimento caracterstico LC (Ra e Nu) e Nu0 so dados na Tabela 6-6