FUNDAMENTOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR E DE MASSA

Lista de Exercicios - Superficies Estendidas – Aletas

1. Na superfície exterior do tubo de 32 mm de diametro exterior são fixadas aletas longitudinais de secção transversal retangular. O tubo e as aletas tem uma condutividade de 200 W/mºC as aletas tem espessura de 3 mm e 6,6 mm de comprimento. A razão entre a superfície das aletas e da superfície total de transferência de calor é de 70% os coeficientes de transferência de calor de fluidos internos e externos são hi = 49 W/m2 ºC e he = 4,9 W/m2 ºC. Determinar o fluxo de calor por metro de comprimento do tubo, quando a diferença de temperatura entre o fluido interior e exterior é de 90 °C (Negligênciar a resistência do tubo).

2. Um aquecedor 2 "de diâmetro interno e 1/8" espessura, onde circula água pelo interior do tubo de cobre com condutividade térmica de k = 380 W/m°C, se propoe aumentar a transferência de calor entre a agua e o meio ambiente (Ti-Te = 100 °C), para o qual se propõe aumentar aletas de cobre no tubo apenas no seu interior, somente no seu esterior, em ambos os lados. As aletas são longitudinais e retangulares de 1,27 mm de espessura e 10 mm de comprimento e espaçados 12,7 mm entre os centros. Qual é a percentagem de aumento na transferência de calor que pode ser conseguida colocando-se tubo aletados: a) no lado água b) No lado ar c) Em ambos os lados do tubo?. Você pode tomar os coeficientes de lado ar e água 11,39 e 255,15 W/m2 °C respectivamente.

3. Um aquecedor de ar é composto por um tubo de aço (20 W/m°C), com raio interior r1 = 13 mm e exterior r2 = 16 mm, respectivamente e oito aletas longitudinais fabricados integralmente, cada uma de espessura t = 3 mm. As aletas se estendem a um tubo concentrico, que possui um raio r3 = 40 mm é isolado na superfície exterior. Água a temperatura T = 90 °C flui através do tubo interno, enquanto o ar ambiente To = 25 °C flui através da região anelar formado pelo tubo maior concêntrico. a) Se hi = 5000 e h0 = 200 Qual é a transferência