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Introdução à Transferência de Calor: Escoamento Interno e Externo, Notas de estudo de Engenharia Mecânica

FORMULARIO PARA PROVA TRANSCAL

Tipologia: Notas de estudo

2019

Compartilhado em 04/12/2019

marcelo-torres-30
marcelo-torres-30 🇧🇷

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Escoamento Interno
1. Encontrar Temp Media do fluido [(T°Entrada+T°Saida)/2]
2. Verificar propriedades do fluido na T° Med encontrada
3. Calcular Reynolds
4. Usando Reynols, verificar o tipo do escoamento.
5. Verificar se o escoamento é plenamente desenvolvido. [L/Ø>10]
6. Caso plenamente desenvolvido.
7. Caso não seja plenamente desenvolvido.
8. Encontrado o valor de Nud, calcular H. (h=[Nud*K]/Ø)
9. Verificar Resposta
a. Caso conheça Ts(T° da superfície interna do tubo).
b. Caso não conheça.
Escoamento Externo
Formulas Gerais
1. Encontrar Temp Media do fluido [(T°Entrada+T°Saida)/2].
2. Verificar propriedades do fluido na T° Med encontrada.
3. Calcular Reynolds [ Rex]
4. Decidir se o coeficiente local ou médio é necessário.
5. Verificar formar.
a. Caso Placa Plana
b. Caso Esfera
c. Caso Cilindro
d. Caso Não Circular
6. Calcular H. (Para Esfera -> h=[Nud*K]/Ø)
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Escoamento Interno

  1. Encontrar Temp Media do fluido [(T°Entrada+T°Saida)/2]
  2. Verificar propriedades do fluido na T° Med encontrada
  3. Calcular Reynolds
  4. Usando Reynols, verificar o tipo do escoamento.
  5. Verificar se o escoamento é plenamente desenvolvido. [L/Ø>10]
  6. Caso plenamente desenvolvido.
  7. Caso não seja plenamente desenvolvido.
  8. Encontrado o valor de Nud, calcular H. (h=[Nud*K]/Ø)
  9. Verificar Resposta a. Caso conheça Ts(T° da superfície interna do tubo). b. Caso não conheça. Escoamento Externo Formulas Gerais
  10. Encontrar Temp Media do fluido [(T°Entrada+T°Saida)/2].
  11. Verificar propriedades do fluido na T° Med encontrada.
  12. Calcular Reynolds [ Rex]
  13. Decidir se o coeficiente local ou médio é necessário.
  14. Verificar formar. a. Caso Placa Plana b. Caso Esfera c. Caso Cilindro d. Caso Não Circular
  15. Calcular H. (Para Esfera -> h=[Nud*K]/Ø)

Condução Transiente - Método da capacitância Global A temperatura do sólido é espacialmente constante em qualquer instante durante o processo transiente. Para validação do Método, o número Bi < 0,. Bi = hLc K onde Lc =

V

As ; Volume e Área superficial do sistema Caso a condição seja válida, o cálculo do tempo é obtido através de: t = ρ⋅ LC ⋅C h ⋅ ln θi θ ; onde

θi = T (^) iT ∞ θ = T (^) fT ∞ Valores de Lc:  Parede Plana: Lc = metade da espessura  Cilindro: Lc = Metade do raio  Esfera: Lc = 1/3 do raio Para Bi > 0,

  1. Calcular Bi para maior △T: Lc sendo o raio/espessura total.
  2. Obter na tabela 5.1 os valores de ς (^) 1 e C 1
  3. Calcular o número de Fourrier (Fo) a partir de Fo =^ αtt Lc 2
  4. Caso Fo > 0,2 : calcular: θ ¿

= C 1 ⋅ exp (− ς 1

2

⋅Fo ) ⋅ cos ( ς 1 ⋅ x

¿

) - PAREDE PLANA

θ ¿

= C 1 ⋅ exp (− ς 1

2

⋅Fo ) ⋅J ∗( ς 1 ⋅ r

¿

) - CILINDRO

INFINITO θ ¿

= C 1 ⋅ exp (− ς 1

2

⋅Fo ) ⋅

ς 1 r

¿ sen^ ( ς 1 r

¿

) - ESFERA

Sendo que o produto J ∗( ς 1 r

¿

)é obtido no apêndice B4.

  1. O cálculo deve ser feito para a extremidade (para obter Ts) e para o centro (para obter To). [Altera apenas o valor do produto do último termo da equação]
  2. A temperatura final é dada por: (^) T (^) f = T (^) 0 + Ts 2 Formulas Gerais Área Superficial da Esfera = (^4) ∗ πr ² Volume da Esfera =

πr ³ Perímetro do círculo = (^2) ∗ πr Área do círculo = (^) πr ² 1 Litro = 0,001 m³ Perímetro do cilindro = (^) πD Convecção Natural

  1. Econtrar β.
  2. Calcular o número de Grashof.
  3. Calcular número de Rayleigh
  4. Verificar as co-relações. Para Placa Plana Horizontal. Nul = 0,27.RaL^1/4 Tf: 10^5</ RaL </ 10^10 ( CORRIGIDO ) Para cilindro horizontal longo