Engenharia

Cálculo das resistências térmicas ( para uma área unitária ) :
( ) h C Kcal k A
L
R h C Kcal k A
L
R o ar rug o aço aço
0,08791 . 0,013 0,7 1
0,0008
.
0,00014 . 45 1
0,0063
.
2
1
= × × = =
= × = = ( ) h C Kcal k A
L
R h C Kcal k A
L
R o ref ref o ref rug
0,0323 . 1,5 1
0,0484
.
0,0018 . 1,5 0,3 1
0,0008
.
1
3
= × = =
= × × = =
A resistência equivalente à parede rugosa ( refratário em paralelo com o ar ) é :
1 11 1
0 08791
1
0 0018
0 00176
23 2 3
2 3 R RR
R h C Kcal o
//
// , , =+= + ⇒ = , .
A resistência total, agora, é obtida por meio de uma associação em série :
R R R R R R h C Kcal t o =+ ++ += 1 23 4 23 1 // // 0 0361 , .
Um fluxo de calor é sempre o (DT)total sobre a Rt , então :
( )
0,0361
1 2 430 − 90 = − = ∆ = t t total R
T T
R
T q& Î q Kcal h & = 9418
1.2.6. CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DE CONFIGURAÇÕES CILÍNDRICAS
Consideremos um cilindro vazado submetido à uma diferença de temperatura entre a superfície interna e a superfície externa, como pode ser visto na figura 1.11.
[ figura 1.11 ]
O fluxo de calor que atravessa a parede cilíndrica poder ser obtido através da equação de Fourier, ou seja : q kA & . . dT dr dT dr = − onde é o gradiente de temperatura na direção radial Para configurações cilíndricas a área é uma função do raio :
A = 2.π.r.L
Substituindo na equação de Fourier, obtemos :
( ) dr dT q k. 2. .r.L . .
= − π
Fazendo a separação de variáveis e integrando entre T1 em r1 e entre T2 em r2, chega-se a:
∫ ∫ = − 2
1
2
1
.2. . . . . T
T
r r k L dT r dr q π
[ ] ( ) 2 1 2 1
.
q . ln r − ln r = −k .2.π .L. T − T
Aplicando-se propriedades dos logaritmos, obtemos : 11
( ) 1 2
1
2 .
. ln k.2. .L. T T r r q  = −

 

 π O fluxo de calor através de uma parede cilíndrica será então :
( ) 1 2
1
2
.
ln
.2. . T T r r k L q −







 = π & ( eq. 1.15 )
O conceito de resistência térmica também pode ser