TROCA TÉRMICA POR CONVECÇÃO

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TROCA TÉRMICA POR CONVECÇÃO
1º Passo: calcular as propriedades da 
atmosfera: 
 
 
 
 
 
 
 
 
2º Passo: Calcular os números 
adimensionais: 
 
 
 
 
 
 
 
3º Passo 
 
 
 
Se x ≤ 0,08 a convecção é FORÇADA;
Se x ≥ 3 a convecção é NATURAL;
Se 0,08 < x < 3 a convecção é 
COMBINADA. 
 
4º Passo 
Determinar o número de nusselt:
Aplicar os dados na fórmula da 
convecção: 
 
 
10 x 8,189,78013 t
5
Lg
−+=



−=atm 04,287
exp 325,101
zg
p
5 324,110888,1[ − += xck ptm ρ
m
85 t109103291,1tm xx
−− +=ν
m
.
 
358,3484 −= mg
T
Patmρ
1-1J.g 0052,1 -P KC =
A
2
AS
3 )(
Tv
ttgd
Gr
−
=
k
vcPPr
ρ
=
v
Ud
=Re
2Re
Gr
x =
d
ttkN
Hc
)( ASU −=
TROCA TÉRMICA POR CONVECÇÃO 
calcular as propriedades da 
: Calcular os números 
ão é FORÇADA; 
ão é NATURAL; 
a convecção é 
Determinar o número de nusselt: 
Aplicar os dados na fórmula da 
Número de Nusselt para convecção 
Cilindro horizontal:
 
 
Convecção 
 
 
 
 
Convecção natural
Convecção forçada Cilindro Horizontal
Fluxo perpendicular
 
 
Convecção 
 
 
 
CONVECÇÃO COMBINADA
n = 3, para cilindros;
n = 4, para esferas.
 
10 x 3,110 x 1,168 62t
5
t zL
−− −+



a 04 T
zg
11
tm
7 C ]t10324 −−− °mWx
1
m 
-
m s
3−
[ 0(1
,0
6,0




+
+=NU
[1
2NU
+
+=
[ ]3/2r
3/12/1
)/4,0(1
62,0
3,0
+
+= reU
P
PR
N
N
( 4,02U RN +=
( )[ NUU NN =
Número de Nusselt para convecção 
natural: 
Cilindro horizontal: 
 
 
Convecção natural esfera 
natural cilindro vertical 
 
 
Cilindro Horizontal 
Fluxo perpendicular 
 
 
Fluxo paralelo 
 
 
Convecção forçada esfera 
 
 
CONVECÇÃO COMBINADA 
 
 
 
n = 3, para cilindros; 
n = 4, para esferas. 
 
]
2
27/816/9
r
6/1
)/559,0
)(387,




P
PG rr
] 9/416/9r
4/1
)/469,0(
)(589,0
P
PG rr
+
5/48/5
4/1 282000
1














+ e
R
5/43/10296,0 erU RPN =
) 4,03/22/1 06,0 ree PRR +
) ( ) ] nnFUn N
/1
+
1) Uma cabra está em uma pastagem num local a 5º18’15” de latitude sul, 18m de 
altitude. A temperatura de bulbo seco é 35,0ºC e velocidade do vento 5 m.s-1. O animal 
está posicionado de modo que o vento o atinge perpendicularmente. A temperatura 
média da superfície do corpo da cabra é de 34,0ºC e as dimensões corporais as 
seguintes: 
Comprimento do tronco = 0,7m 
Diâmetro médio do tronco = 0,40m 
Calcular a taxa de troca térmica por convecção: 
 
2) Uma cabra está em uma pastagem num local a 5º18’15” de latitude sul, 18m de 
altitude. A temperatura de bulbo seco é 30,0ºC e velocidade do vento 0 m.s-1. A 
temperatura média da superfície do corpo da cabra é de 35,0ºC e as dimensões corporais 
as seguintes: 
Comprimento do tronco = 0,7m 
Diâmetro médio do tronco = 0,40m 
Calcular a taxa de troca térmica por convecção: 
 
3) Uma cabra está em uma pastagem num local a 5º18’15” de latitude sul, 18m de 
altitude. A temperatura de bulbo seco é 25ºC e velocidade do vento 3 m.s-1. O animal 
está posicionado de modo que o vento o atinge perpendicularmente. A temperatura 
média da superfície do corpo da cabra é de 34,0ºC e as dimensões corporais as 
seguintes: 
Comprimento do tronco = 0,7m 
Diâmetro médio do tronco = 0,40m 
Calcular a taxa de troca térmica por convecção: 
 
4) Um homem está em casa a 3°06’07” de latitude sul, 92 m de altitude. A temperatura 
de bulbo seco é 35,0ºC e a velocidade do vento 5,0 m.s-1. O homem está posicionado de 
modo que o vento o atinge perpendicularmente. A temperatura média da superfície do 
corpo é de 36,0ºC e as dimensões corporais as seguintes: 
Diâmetro médio = 0,50 m 
Comprimento = 1,0 m 
Calcular a taxa de troca térmica por convecção: 
 
 
5) Um homem está em um ambiente a 3°06’07” de latitude sul, 92 m de altitude. A 
temperatura de bulbo seco é 35,0ºC e a velocidade do vento 0 m.s-1. A temperatura 
média da superfície do corpo é de 45,0ºC e as dimensões corporais as seguintes: 
Diâmetro médio = 0,50 m 
Comprimento = 1,0 m 
Calcular a taxa de troca térmica por convecção: 
 
6) Uma galinha está em uma pastagem num local a 15°46’47” de latitude sul, 1171m de 
altitude. A temperatura de bulbo seco é 18,0ºC, a velocidade do vento 1,9 m.s-1. O 
animal está posicionado de modo que o vento o atinge perpendicularmente. A 
temperatura média da superfície do corpo da galinha é de 25,0ºC e as dimensões 
corporais as seguintes: 
Diâmetro médio = 0,30 m 
Calcular a taxa de troca térmica por convecção: