Análise Térmica e Classificação de Regime dos Fluidos em Convecção Forçada

Convecção Térmica Convecção forçada para escoamento interno CLASSIFICAÇÃO DE REGIME DOS FLUIDOS CLASSIFICAÇÃO DE REGIME DOS FLUIDOS ANÁLISE TÉRMICA GERAL Escaecimento constante de calor na superfície Q qS As ṁ cp Te Ti qS h Ts Tm Temperatura superficial constante Q h As Ts Tmméd ΔTméd ΔTma ΔTi ΔTe 2 Ts Ti Ts Te 2 Ts Tb Re Vméd D v ρ Vméd D μ 4m μ π D D é o diâmetro do tubo v μρ é a viscosidade cinemática μ é a viscosidade dinâmica Para dutos ou tubos não circulares o cálculo é baseado no diâmetro hidráulico Dh definido como Dh 4Ac p Ac é a área da seção transversal do tubo p é seu perímetro Re 2300 O fluido é laminar Re 10000 O fluido é turbulento Em que Pr é o número de Prandtl que aproxima a razão de difusividade de momento viscosidade cinemática e difusividade térmica de um fluido Pr fracvalpha fracCp cdot muk cdot Cp é a capacidade calorífica alpha é a difusividade térmica k é a condutividade térmica do fluido Te temperatura da saída do fluido da tubulação Ts temperatura da superfície interna da tubulação Ti temperatura de entrada do fluido na tubulação h constante de convecção A Área lateral da tubulação M vazão mássica Cp calor especifico ESCORRENTO LAMINAR EM TUBOS Perfil de Temperatura e número de Nusselt Nu frach cdot Dk 436 qs extconstante e Nu frach cdot Dk 366 qs extconstante Número de Nusselt É a grandeza utilizada para expressar a razão entre a transferência de calor de um fluido por convecção e a transferência de calor do mesmo fluido por condução Temperatura T K Pressão p bars Volume Específico m³kg Calor de Vaporização hfg kJkg Calor Específico cpf kJkgK Viscosidade μ Nsm² Condutividade Térmica k WmK 27315 000611 1000 2063 2502 4217 1854 1750 802 569 182 275 000697 1000 1817 2497 4211 1855 1652 809 574 183 Temperatura T K Pressão p bars Volume Específico m³kg Calor de Vaporização hfg kJkg Calor Específico cp kJkgK Viscosidade Nsm² Condutividade Térmica WmK Número de Prandtl Tensão Superficial σ Nm Coeficiente de Expansão β 10⁶ K¹ Temperatura T K 27315 000611 10061 2063 2502 2471 1854 1750 802 569 182 1299 0815 755 6805 27315 275 000697 1000 1817 2484 4198 1858 1429 813 561 181 1282 0817 764 3274 280 280 000990 1000 2484 2494 4198 1858 1429 817 582 181 1282 0825 748 4604 280 290 001387 0699 2473 2483 4178 1863 1362 823 579 193 666 829 781 6292 290 295 001617 0514 2449 2449 4181 1868 1350 829 579 193 666 828 727 2275 295 300 003313 0379 2447 2483 4185 1872 1339 882 590 198 738 903 782 1710 300 305 003810 0315 2463 2478 4179 1878 1290 839 588 199 761 891 519 2280 305 310 006221 0264 2491 2485 4180 1880 1258 872 590 197 746 859 107 3119 310 315 009909 0227 2490 2481 4177 1883 1250 889 595 202 755 846 129 3193 315 320 01331 0213 2398 2490 4190 1892 1250 909 605 190 746 858 938 3708 320 325 01351 0211 11398 2396 4189 1898 1200 963 608 213 342 983 408 4711 325 Tb Ti Te 2 20 80 2 50C Cp 4181 JkgK k 0644 WmK μ 0547 10³ kgms Pr 355