Transferência de Calor em Estado Estacionário em Esferas sem Geração
Condições operacionais:
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Determine: A temperatura em d;
Determine: A temperatura em d;
Passo 1
O problema trata de transferência de calor em regime estacionário numa configuração de esferas concêntricas sem geração interna de calor. Há duas trocas convectivas: na superfície interna
com coeficiente
e fluido a
, e na superfície externa
com
e fluido a
. Entre essas superfícies há duas camadas esféricas: de
a
com condutividade
e de
a
com
. Queremos calcular a temperatura em
, que é a interface entre as duas camadas, ou seja em
.
Passo 2
Modelamos o sistema por resistências térmicas em série, lembrando que para condução esférica sem geração
e para convecção em superfície esférica
Assim obtemos as quatro resistências
A resistência total é
A vazão de calor é
Para achar a temperatura em
usamos
Passo 3
Calculando numericamente cada resistência:
Logo
Passo 4
A vazão de calor é
Passo 5
A temperatura na interface
fica