1ạQuestão: As variáveis relevantes a operação de transporte de energia por convecção forçada são:
dimensão característica
velocidade média
massa específica do fluido
viscosidade do fluido
calor específico do fluido
= condutividade térmica do fluido
coeficiente de transferência convectiva de calor.
Calcule os números adimensionais relevantes.
Obs. Sistema recomendado MLTӨ (Ө representa a temperatura)
Calcule os números adimensionais relevantes.
Obs. Sistema recomendado MLTӨ (Ө representa a temperatura)
Passo 1
O enunciado pede os números adimensionais que surgem na convecção forçada de calor, usando as variáveis
(comprimento característico),
(velocidade média),
(massa específica),
(viscosidade),
(calor específico),
(condutividade térmica) e
(coeficiente convectivo). Vamos usar o método de Buckingham
no sistema fundamental M L T
.
Passo 2
Liste as dimensões básicas de cada variável:
,
,
,
,
,
,
.
Passo 3
Pelo teorema de Buckingham, o número de grupos adimensionais é
Passo 4
Escolhemos como variáveis repetidas
,
,
e
(cobrem
). Formamos então três
-grupos envolvendo
,
e
.
Passo 5
Para
: suponha
Impondo adimensionalidade obtém-se
.
Logo o primeiro número é
Logo o primeiro número é
Passo 6
Para
: suponha
que resulta em
,
isto é o número de Peclet
isto é o número de Peclet
Passo 7
Para
: suponha
que leva a
,
ou seja o número de Nusselt
ou seja o número de Nusselt
Resposta
As três combinações independentes são: