ANÁLISE DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR CONVECÇÃO

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ANÁLISE DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR CONVECÇÃO
-Transferência de energia entre uma superfície e um fluido em movimento sobre essa superfície 
-A convecção inclui a transferência de energia pelo movimento global do fluido (advecção) e pelo movimento aleatório das moléculas do fluido (condução ou difusão)
FATORES QUE INFLUENCIAM NA CONVECÇÃO
- Propriedades do fluido: massa específica, viscosidade, condutividade térmica, calor específico - Propriedades do escoamento: velocidade (laminar, turbulento), temperatura 
- Geometria: escoamento externo, interno, rugosidade da superfície
PROPRIEDADE FISICAS
 Massa específica kg/m³
 Viscosidade dinâmica Ns/m² 
k Condutividade térmica W/m²K 
Cp Calor específico J/kgK 
 Viscosidade cinemática m²/s 
 Difusividade térmica m²/s
FUNDAMENTOS DA CAMADA LIMITE
Região de escoamento afetada cinematicamente pela presença do corpo Perfil de velocidade (ação viscosa)
- Parede: condição de não-deslizamento 
- Corrente livre: escoamento irrotacional
- Aparecimento do perfil de velocidades: origem da força de arraste
- Maneira na qual u varia com y através da camada limite 
- Gradientes de velocidade e são consideráveis
- espessura da c.l.
- Valor de y para u=0,99 u 
- Com aumento de x efeitos de viscosidade penetram na corrente livre e C.L. aumenta ( aumenta com x)
NÚMERO DE REYNOLDS
- O parâmetro adimensional que relaciona de forma quantitativa as forças de viscosidade e de inércia e cujo valor determina a transição do escoamento laminar para o turbulento é o número de Reynolds Re
CAMADA LIMITE TÉRMICA
Se desenvolve se houver diferença de temperatura entre a temperatura da superfície, Ts, e a da corrente livre de fluido, T∞ Região do escoamento afetada termicamente pela presença do corpo Parede: não deslizamento (condução pura) Corrente livre: irrotacional (isotérmico) Na camada limite: perfil de temperatura (condução + advecção), T = T(x, y).
A relação entre as condições na camada limite térmica e o coeficiente de transferência de calor por convecção, h, pode ser demonstrada Sobre a transferência de calor, a condição de não deslizamento (condução pura) leva a:
c
T/y|y=0 diminui com o aumento de x---------------- q” e h diminuem
ESCOAMENTO LAMINAR E TURBULENTO
- Escoamento laminar: movimento altamente ordenado. 
- Escoamento turbulento: altamente irregular e caótico, resulta em flutuações de velocidade e de pressão.
- Subcamada viscosa: transporte dominado pela difusão, grandes gradientes de velocidade Região turbulenta: transporte dominado pela mistura turbulenta, perfil de velocidades plano.
- Re << as forças de inércia são insignificantes em relação às viscosas e os distúrbios são dissipados e os escoamento permanece laminar
 - Re>> as forças de inércia são suficientes para amplificar os mecanismos de “gatilho” e a transição para a turbulência ocorre. 
- A turbulência intensifica a transferência de calor, mas às custas de um aumento nas perdas por atrito
NÚMERO DE NUSSEULT (NU)
Parâmetro adimensional resultante a partir das definições do coeficiente de transferência de calor.
Parâmetro igual ao gradiente de temperatura adimensional na superfície e fornece uma medida da transferência de calor por convecção na superfície.
Representa para a camada limite térmica o que o coeficiente de atrito representa para a camada limite de velocidade.