Listas de Exercícios sobre Transferência de Calor e Mecânica dos Fluidos

LISTAS 05 e 06 Questão 1 Experimentos foram conduzidos para a medição do coeficiente de transferência de calor por convecção em um cilindro metálico polido de 127 mm de diâmetro e 94 mm de comprimento figura 1 O cilindro é aquecido internamente por um aquecedor elétrico resistivo e é submetido ao escoamento de ar em corrente cruzada em um túnel de vento de baixa velocidade Sob um conjunto específico de condições operacionais nas quais a velocidade de corrente livre do ar e a temperatura foram mantidas em u 10 ms e 262C respectivamente a dissipação de potência do aquecedor foi mantida como Pe 76 W enquanto a temperatura média da superfície do cilindro foi determinada como Ts 1284C Estimase que 17 da dissipação de potência são perdidos por condução através das extremidades da peça a Determine o coeficiente de transferência de calor por convecção a partir das observações experimentais justifique b Compare o resultado experimental com o coeficiente de convecção calculado a partir de correlação apropriada Questão 2 Ar a pressão atmosférica e a uma temperatura de 530C escoa em regime permanente com uma velocidade de 20 ms sobre uma placa plana de comprimento 25 m Estime a taxa de resfriamento por unidade de largura da placa necessária para manter a temperatura da superfície em 27C Questão 3 Num processo industrial vapor de água a 153C deixa o sistema através de um duto metálico de 12 m de comprimento seção transversal quadrada de 20 cm de lado e à uma velocidade média de 18 ms figura 2 A resistência térmica do duto é desprezível e a superfície exterior cuja emissividade é de 03 encontrase num ambiente aberto e onde o ar está à 27C Considerandose que a temperatura do céu é de 10C determine a temperatura do vapor ao deixar o duto e a taxa de perda de calor do vapor do duto para o ambiente Figura 1 Figura 2 Coeficiente de arrasto