Exercício de Transfeência de Calor (181)

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Filme transparente
COMENTÁRIOS: (1) Quando o filme é transparente, o fluxo radiante é absorvido na ligação. O fluxo necessário 
diminui com o aumento da espessura do filme. Fisicamente, como você explica isso? Por que a relação não é 
linear?
(3) O modelo de rede de resistência térmica IHT foi usado para criar um modelo do sistema filme-substrato
(2) Quando o filme é opaco, o fluxo radiante é absorvido pela superfície e o fluxo necessário aumenta com o aumento da 
espessura do filme. Fisicamente, como você explica isso? Por que o relacionamento é linear?
e gere o gráfico acima. A área de trabalho é mostrada abaixo.
R32 = Lf / (kf * As)
// A rede:
// Resistência à convecção, K/WComo )
Modelo:
Tinf = 20 // Temperatura do ar ambiente, C h = 50 // Coeficiente de convecção, 
W/m^2.K Lf = 0,00025 // Espessura, m; filme kf = 0,025 // Condutividade térmica, W/
mK; filme To = 60 // Temperatura de cura, C Ls = 0,001 // 
Espessura, m; substrato ks = 0,05 // Condutividade térmica, W/mK; substrato Tsub = 
30 // Temperatura do substrato, C As = 1 // Área da seção 
transversal, m^2; area da unidade
// Rede de Resistência Térmica
R21=1/(h
T4 = Tsub // Temperatura do substrato, C //q4 = // Taxa de 
calor, W; lado do substrato
// Resistências Térmicas:
// Outras variáveis atribuídas:
*
T3 = To // Temperatura de ligação, C q3 = qo // Fluxo 
radiante, W/m^2; parte (a)
/* Lista de variáveis atribuídas: desmarque qi, Rij e Ti que são desconhecidos; defina qi = 0 para pontos nodais incorporados nos quais não há 
fonte externa de calor. */ T1 = Tinf // Temperatura ambiente 
do ar, C //q1 = // Taxa de calor, W; lado do filme T2 = Ts // 
Temperatura da superfície do filme, C q2 = 0 // Fluxo 
radiante, W/m^2; zero para a parte (a)
R43 = Ls / (ks * As) // Resistência de condução, K/W; substrato
// Balanços de energia nodais 
q1 + q21 = 0 q2 
- q21 + q32 = 0 q3 - q32 
+ q43 = 0 q4 - q43 = 0
// Resistência de condução, K/W; filme
// Taxas de calor no nó j,qij, através da resistência térmica Rij q21 = (T2 - 
T1) / R21 q32 = (T3 - T2) / 
R32 q43 = (T4 - T3) / R43
F
lu
xo
 
de
 
ca
lo
r 
 
ra
di
an
te
, 
q'
'o
 
(W
/
m
^2
)
Filme opaco
3.000
2000
0
Espessura do filme, Lf (mm)
6.000
4000
5.000
7.000
0,4 0,6 10,2 0,8
PROBLEMA 3.4 (Cont.)
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