Transferência de Calor em Estado Estacionário em Cilindros Infinitos sem Geração
Condições operacionais:
Determine:
O fluxo de calor em b;
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O fluxo de calor em b;
Passo 1
O enunciado descreve um cilindro cilíndrico de comprimento
com raio interno
e raio externo do metal
, recoberto por um isolamento até o raio
. No interior há convecção com coeficiente
e temperatura do fluido
. Do lado externo do isolamento há convecção com
e fluido a
. A condutividade térmica do cilindro metálico é
e do isolamento é
. Queremos o fluxo de calor
em regime permanente.
Passo 2
Montamos o circuito térmico em série com quatro resistências:
– Resistência de convecção interna
– Resistência de condução radial no metal
– Resistência de condução radial no isolamento
– Resistência de convecção externa
Passo 3
Calculamos cada resistência numérica:
Passo 4
Somamos as resistências e aplicamos
Passo 5
Se quisermos o fluxo por metro de comprimento, basta dividir por
:
Resposta
O fluxo de calor total é aproximadamente
(ou cerca de
).