Um aquecedor industrial é composto de um feixe de tubos consistindo em tubos horizontais de
in de diâmetro externo em um arranjo alternado, com tubos arranjados de uma maneira semelhante a um triângulo equilátero, tendo uma razão entre o passo e o diâmetro igual a 1,5 . Se água a
escoa a
sobre os tubos, com temperatura de superfície constante de
, qual será o coeficiente efetivo de transferência de calor?
Passo 1
Estamos diante de escoamento de água em cross-flow sobre um feixe de tubos horizontais de
in arranjados em triângulo equilátero, com razão entre passo e diâmetro
. A água entra a
e
ft/s, e a superfície dos tubos está a
. O objetivo é determinar o coeficiente convectivo efetivo
na face externa dos tubos.
Passo 2
Definimos a temperatura de filme como
Nas tabelas, para água a
obtemos propriedades aproximadas:
,m
/s,
,W/
,
.
Passo 3
Convertendo
e
para o SI:
Calculamos o número de Reynolds baseado em
:
Passo 4
Para triângulo equilátero com
e
, usa-se a correlação empírica
Passo 5
Substituindo os valores:
Logo, o coeficiente de transferência de calor convectiva externa é
Passo 6
Convertendo para unidades usuais em engenharia (Btu/
t
F):