Aula convecção

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Transferência de Calor por Convecção
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Introdução
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Introduction
Introdução
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Introduction
Introdução
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Introduction
Introdução
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Local and Average Coefficients
Distinção entre Coeficiente de Transferência de Calor Local e Médio
 Coeficiente e Fluxo de Calor Local:
 Fluxo de Calor Médio e Coeficiente para Temperatura Uniforme na Superfície
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Boundary Layer Features
Boundary Layers: Physical Features
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Do que depende o Coeficiente de Transferência de Calor por Convecção?
 Utilizando o teorema dos Pi de Buckingham e tornando o problema adimensional
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Significado dos números adimensionais
Número de Reynolds
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Significado dos números adimensionais
Número de Prandtl: razão entre a difusividade de quantidade de movimento e a difusividade térmica. Está relacionado ao crescimento relativo entre as camadas-limite fluidodinâmica e térmica:
		
Pr<<1: metais líquidos, difusão térmica mais eficiente que difusão de momentum, t>>.
Pr1: gases, t.
Pr>>1: óleos, difusão de momentum mais eficiente que difusão térmica, t<<.
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Significado dos números adimensionais
Número de Nusselt: representa o gradiente de temperatura adimensional na superfície, mede a transferência de calor por convecção que ocorre nesta superfície.
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Significado dos números adimensionais
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Um tanque de aço ( k = 40 Kcal/h.m.oC ), de formato esférico e raio interno de 0,5 m e espessura de 5 m, é isolado com 1½" de lã de rocha ( k = 0,04 Kcal/h.m.oC ). A temperatura da face interna do tanque é 220 oC e a da face externa do isolante é 30 oC. Após alguns anos de utilização, a lã de rocha foi substituída por outro isolante, também de 1½" de espessura, tendo sido notado então um aumento de 10% no calor perdido para o ambiente ( mantiveram-se as demais condições ). Determinar : a) fluxo de calor pelo tanque isolado com lã de rocha; b) o coeficiente de condutividade térmica do novo isolante; c) qual deveria ser a espessura ( em polegadas ) do novo isolante para que se tenha o mesmo fluxo de calor que era trocado com a lã de rocha.
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Uma casa possui uma parede composta com camadas de madeira, isolamento à base de fibra de vidro e placa de gesso, como indicado no esboço. Em um dia frio de inverno, os coeficientes de transferência de calor por convecção são he=60w/(m2 x k) e hi = 30w(m2 x k). A área total da superficie da parede é de 350 m2 .
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Uma parede é constítuida por dois materiais com as características assinaladas na figura. A temperatura do ar exterior (contíguo a 1) é de 10oC, enquanto no interior o ar está a 20oC. O coeficiente de convecção exterior é de 20 W/m2K, e o interior é de 5 W/m2K.
a)	Calcule o fluxo de calor por unidade de área através da parede, sem utilizar a noção de resistência térmica equivalente
b)	Calcule o fluxo de calor, com recurso à noção de resistência térmica equivalente