Estudante

Escola de Engenharia Departamento de Engenharia Mecânica

Transferência de Calor por Convecção

Pedro Alexandre Moreira Lobarinhas José Carlos Fernandes Teixeira

2004

Índice

1

INTRODUÇÃO
1.1 1.2 1.3 1.4 Significado Físico Camada Limite Escoamento Laminar versus Turbulento Camada Limite Térmica

1 1 4 6 7 9 10 11 12 14 14 16 17 19 20 23 25

2

ESCOAMENTOS SOBRE PLACAS
2.1 2.2 2.3 Escoamento Laminar Escoamento Turbulento Escoamento Misto

3

ESCOAMENTOS CRUZADOS
3.1 3.2 3.3 Cilindros Esferas Cilindros de secção não-circular

4

ESCOAMENTOS INTERNOS
4.1 4.2 Secções circulares Secções não-circulares

BIBLIOGRAFIA

i

Lista de símbolos

A aE an cp cf dT dx Dh h h∞ k kar kf L M q Q t T T0 Tf Ts Tw T∞ U
. .

Área Condutividade térmica entre materiais Coeficientes do polinómio (de cada termopar) Calor específico Coeficiente de atrito Variação da temperatura Variação do espaço Diâmetro hidráulico Coeficiente de transferência de calor por convecção Coeficiente de transferência de calor por convecção com o meio Condutividade térmica Condutividade térmica do ar Condutividade térmica do fluído intersticial Comprimento Peso molecular Fluxo térmico por unidade de área Fluxo térmico Tempo Temperatura Temperatura de referência Temperatura do filme Temperatura da superfície Temperatura da parede Temperatura da fronteira livre Velocidade

m2 W/m2K  J/kgK  K m m W/m2K

W/m2K W/m.K W/m.K W/m.K m g.mol W/m2 W s K K K K K K m/s ii

U∞ x, y, z

Velocidade na fronteira livre Coordenadas

m/s 

S ÍMBOLOS G REGOS α ∂H ∂t Difusividade térmica Variação da entalpia Intervalo de tempo Espessura da camada limite Espessura da camada limite na posição x Variação da temperatura Viscosidade dinâmica Viscosidade dinâmica para a temperatura do filme Viscosidade dinâmica para a temperatura da parede Viscosidade cinemática Massa volúmica Massa volúmica para a temperatura do filme Tensão de corte m2/s J/kgK s m m K Pa.s Pa.s Pa.s m2/s kg/m3