Em um trocador de calor, o ar escoa sobre um tubo de cobre de
de diâmetro interno e
de diâmetro externo que contém um óleo leve. O coeficiente de transferência de calor por convecção para o óleo é
e para o ar é
. Calcule o coeficiente global de transferência de calor com base na área externa do tubo:
e considerando os fatores de incrustação nas superfícies interna (
) e externa (
) iguais a
e
respectivamente.
e considerando os fatores de incrustação nas superfícies interna (
Passo 1
O enunciado dá um tubo de cobre com diâmetro interno
e diâmetro externo
, onde circula óleo (coeficiente convectivo interno
) e ar externamente (
). Há incrustações cujas resistências por unidade de área de cada superfície são
(interna) e
(externa).
Vamos calcular o coeficiente global com base na área externa do tubo.
Vamos calcular o coeficiente global
Passo 2
O valor de
é obtido por
onde todos os termos são resistências térmicas por unidade de área externa. As fórmulas são:
Passo 3
Agora calculamos cada termo (condutividade do cobre
):
Passo 4
Somando todas as resistências:
Passo 5
O coeficiente global de transferência de calor é